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UNE PUBLICATION COPERNICUS4REGIONS

Découvrez ce que Copernicus peut faire pour les régions et villes européennes

FOCUS SUR LES BENEFICES DE COPERNICUS POUR LES COLLECTIVITES LOCALES, LA CROISSANCE ET L’EMPLOI

Le coin des institutions Gerhard Stahl, Secrétaire Général du Comité des Régions, explique les bénéfices d’une alliance entre Copernicus et les régions.

Henri Malosse, Président du Comité Economique et Social Européen, explique sa vision de Copernicus.

Portraits d’utilisateurs de CopernicusTreize utilisateurs au niveau local ou régional racontent leurs expériences sur l’utilisation des produits et services Copernicus.

Le coin des PMEQuatre entrepreneurs prospères partagent leurs histoires, leurs expériences, et leurs conseils afin de faire des affaires en s’appuyant sur les services Copernicus.

OPINIONS SUR COPERNICUS La valeur ajoutee générée par l’initiative Copernicus pour la coopération régionale et transfrontalière dans le cadre du service MyAir en Europe : une contribution Copernicus à la sante publique Thilo Erbertseder La surveillance des habitats Natura 2000 aux échelles locale, régionale et européenne Stefan Lang L’atlas urbain Copernicus développe les applications de planification Urbaine à l’échelle des régions et des villes Tomáŝ Soukup Des services d’observation de la Terre pour améliorer la gestion des dé-chets au niveau local Daniela Drimaco Des services Copernicus pour surveiller l’instabilité du sol pour les collectivités locales Ren Capes Services Copernicus de surveillance des neiges et des glaciers Thomas Nagler Services Copernicus pour la gestion locale des forêts Mathias Schardt Utiliser Copernicus pour cartographier et surveiller les glissements et affaissements de terrain Fausto Guzzetti Des services Copernicus pour les énergies renouvelables Lucien Wald

NUMERO SPECIAL

W INDOW ON COPERNICUS

1W INDOW ON COperNICus

Éditorial

L’ adoption du règlement1 concernant le programme GMES (Surveillance globale pour l’environnement et la sécurité) a marqué son passage du statut d’initiative à celui de

programme officiel de l’Union européenne. GMES2 dispose d’un fondement juridique solide et cherche maintenant à consolider sa base d’utilisateurs au niveau local à travers l’Union européenne.

L’objectif de cette publication est de contribuer à la sensibilisation des autorités locales et régionales (ALR) européennes sur l’initiative Copernicus, vu que celles-ci constituent le plus grand réservoir d’utilisateurs potentiels des services Copernicus. Alors que l’édition de Window on Copernicus met en avant les nombreux avantages des services Copernicus par rapport aux besoins des ALR, notre ambition est aussi de souligner que le programme Copernicus contribuera à stimuler la croissance et l’emploi au sein de l’UE.

Lorsqu’elles doivent s’occuper d’enjeux environnementaux, les régions, les provinces et les villes sont au premier plan pour définir des politiques et mettre en place des initiatives. Mais, comme les ALR européennes diffèrent considérablement les unes des autres, ces politiques et initiatives relèvent des défis très variés et hétérogènes. Copernicus propose des solutions pour y répondre de manière efficace, dont beaucoup sont présentées dans cette publication.

Pour faciliter l’adoption des services Copernicus au niveau local et régional, il est nécessaire que les ALR soient informées des solutions disponibles sur le marché, que les fournisseurs comprennent leurs besoins spécifiques, et que les autorités qui utilisent déjà les services Copernicus partagent leur expérience. C’est là la raison d’être de ce numéro de Window on Copernicus, dédié aux régions et aux niveaux inférieurs de l’autorité locale.

Grâce à une série de portraits d’utilisateurs des services Copernicus et un choix d’articles détaillés, ce numéro de Window on Copernicus vous guidera à travers les différents ser-vices et applications de Copernicus, tels que la planification urbaine, la qualité de l’air, la qualité de l’eau, la gestion des déchets, la surveillance environnementale, la coopéra-tion transfrontalière, la surveillance des feux de forêt, la gestion du réseau routier et bien d’autres.

Au-delà de ces domaines d’intérêt, Copernicus offre également une occasion unique de créer des synergies entre deux objectifs souvent considérés comme divergents : la crois-sance économique et le développement durable. Copernicus représente une opportunité pour les ALR d’utiliser des services ayant un impact positif sur l’économie locale, l’environ-nement et, en définitive, sur notre qualité de vie.

L’équipe de Copernicus4Regions espère que cette immersion dans le monde de Copernicus, dans une perspective régionale et locale, va susciter de l’intérêt, sensibiliser et démontrer que les ALR peuvent devenir des utilisateurs actifs de Copernicus.

Enfin, nous espérons que le portail Copernicus4regions.eu vous aidera à vous connecter à Copernicus !

L’équipe de Copernicus4Regions

1 Règlement UE n°911/2010 du 22 septembre 2010 concernant le programme européen de sur-veillance de la Terre (GMES) et sa mise en œuvre initiale (2011-2013).2 Copernicus est le nouveau nom du programme GMES (depuis décembre 2012). Toutefois, le nom GMES reste parfois utilisé dans cette publication pour des raisons historiques.

Copernicus - un monde de possibilités pour les autorités locales et régionales

2 3W INDOW ON COperNICus W INDOW ON COperNICus

d’accéder à quantité d’informations telles que : l’occupation et l’état de nos sols, la qualité de l’eau que nous buvons et de l’air que nous respirons, ainsi que la nature et le degré de la pollution qui les affectent, la direction des courants marins et le niveau de la surface des océans, le mouvement des populations animales et les variations de la flore, les déplacements des parti-cules atmosphériques et l’étendue du trou dans la couche d’ozone, ainsi que la sur-veillance des glaciers et de la glace polaire. Copernicus est tout cela à la fois.

Veiller à ce que les opéra-teurs soient préparés et équipés

Ces informations permettront aux utilisateurs :

- d’organiser l’aménagement des villes et des territoires pour une gestion plus respectueuse des ressources naturelles ;

- de contrôler de façon raisonnée notre production agricole et nos ressources piscicoles ;

- de surveiller de plus près les facteurs de catastrophes pandémiques, leurs évolutions et de circonscrire les consé-quences des catastrophes naturelles, voire anticiper leur apparition et mettre en œuvre les mesures d’atténuation nécessaires.

Sur le terrain, les services Copernicus per-mettent aux intervenants d’être mieux préparés et équipés pour agir en cas d’inondations, de feux de forêt, de glisse-ments de terrain ou encore de pollution marine et de décharges illicites, mais aussi de fournir un support plus efficace dans le cadre de missions humanitaires, répondant par exemple aux suites de tremblements de

terre, d’éruptions volcaniques, de tsunamis ou de famines.

Ces services permettent aux responsables politiques, et à ceux dont la mission est d’être au service de la sécurité des citoyens, d’avoir à leur disposition les données néces-saires lors de négociations internationales. A l’échelle nationale, régionale ou même locale, ces données vont permettre aux décideurs de remplir leurs obligations plus efficacement et d’améliorer la précision de leurs prévisions budgétaires.

D’autres services Copernicus seront dévelo-ppés en fonction des évolutions scientifiques ou technologiques et de la mise en place des budgets nécessaires. Les services au niveau européen répondent aux besoins collectifs des agents institutionnels et aux demandes plus spécifiques des utilisateurs finaux aux niveaux national, régional et local.

Permettre à l’Europe de jouer un rôle majeur dans la surveillance de notre environnement

Copernicus est un outil essentiel dans la lutte contre les effets du changement climatique qui affecte l’ensemble de notre planète, sans exception. À terme, Copernicus vise également à donner à l’Eu-rope un rôle majeur dans la surveillance de l’environnement mondial.

Copernicus est un outil de coopération internationale, suivant l’exemple des ser-vices météorologiques. Il constitue la contribution de l’Union européenne à l’établissement d’un vaste réseau mondial de systèmes d’Observation de la Terre, le GEOSS (Global Earth Observation System of Systems).

NéCESSITé FAIT LOI. GMES met en commun, pour les partager, les infor-

mations et données innombrables mais dispersées sur l’environnement et la sécu-rité qui ont été accumulées, dans tous les pays de l’Europe, au terme d’années de recherches fructueuses qui ont permis l’ar-rivée à maturité de nos développements technologiques communs.

Né d’années de recherches fructueuses

Ainsi, GMES était né. GMES est un programme vaste et ambitieux pour la sur-veillance environnementale, destiné à être utilisé par tous les acteurs - publics et privés - dont le but est de protéger tant l’environ-nement que la vie des citoyens européens.

Le « G » de « Global » distingue la dimen-sion mondiale autant que la diversité des données à prendre en compte.Le « M » de « Monitoring » comprend les activités d’observation requises pour la surveillance.Le « E » de « Environment » et le « S » de « Security » indiquent précisément les deux principaux domaines d’application de l’ini-tiative GMES.

Le programme GMES, aujourd’hui connu sous le nom de Copernicus, est une initiative conjointe de la Commission européenne, des États membres, de l’Agence spatiale européenne (pour la composante spatiale) et de l’Agence européenne pour l’environ-nement (pour la composante in situ).

Copernicus vise à coordonner l’utilisation des technologies d’Observation de la Terre avec les systèmes de collecte de données existants ou à venir.

L’un de ses plus grands défis est d’intégrer une série considérable de données de na-ture variable et hétérogène. Celles-ci sont collectées au sol, en altitude par ballons ou avions, au fond des mers ou à la surface des océans par des réseaux de sondes et de capteurs, ou encore à partir de l’espace pour la surveillance de la Terre.

Ces données doivent ensuite être rendues compatibles avec les données statistiques, en particulier avec celles à caractère so-cioéconomique, collectées pour l’Union européenne, ses États membres et leurs autorités locales et régionales.

L’autre grand défi est d’être en mesure de fournir ces données et ces informations aux décideurs, autorités publiques et sociétés privées chargées de mettre en œuvre les politiques ou de résoudre des situations de crise, et qui ont besoin de disposer de telles informations au moment opportun.

Permettre aux décideurs et aux utilisateurs d’accéder aux informations utiles

Les premiers services Copernicus sont maintenant entrés dans la phase de mise en œuvre initiale1, d’autres sont encore en phase pré-opérationnelle. Ils permettent déjà aux décideurs et aux utilisateurs, tant institutionnels que du secteur privé,

Copernicus/GMES décrypté

GMES : GLOBAL MONITORING FOR ENVIRONMENT AND SECURITY (SURVEILLANCE GLOBALE POUR L’ENVIRONNEMENT ET LA SéCURITé) - QUATRE LETTRES POUR DIRE L’ESSENCE MêME D’UNE IDéE, NéE IL Y A PRèS DE QUINZE ANS DANS L’ESPRIT DE QUELQUES PIONNIERS. CES VISIONNAIRES, CONSCIENTS DES FUTURS DéFIS à RELEVER POUR PRéSERVER NOTRE ENVIRONNEMENT ET ASSURER LA SéCURITé DE TOUS LES CITOYENS, L’éTAIENT AUSSI DE L’URGENCE D’AGIR AU NIVEAU PANEUROPéEN.COPERNICUS EST LE NOUVEAU NOM DU PROGRAMME GMES (DEPUIS DéCEMBRE 2012) EN HOMMAGE AU GRAND SCIENTIFIQUE ET ASTRONOME EUROPéEN: NICOLAS COPERNIC.

1 La mise en œuvre initiale du programme GMES (GIO) se réfère à la période 2011-2013, durant laquelle les premiers services GMES sont devenus opérationnels. Le Règlement GIO a fourni un fondement juri-dique à la mise en œuvre initiale et lui a accordé un financement de 107 millions d’EUR.


PAGE 52 RéUSSITES DE COPERNICUS Monitoraggio da satellite dell’umidità del suolo per

la gestione dell’irrigazione: un caso di studio nell’area mediterranea catalana

Antonio Repucci

PAGE 58 RéUSSITES DE COPERNICUS MS.MONINA – Monitoraggio degli habitat NATURA 2000

di interesse comunitario su scala locale, regionale ed europea Stefan Lang, Geoff Smith et Jeroen Vanden Borre

PAGE 66 RéUSSITES DE COPERNICUS Dallo spazio alle specie: soluzioni per il monitoraggio della

biodiversità Palma Blonda, Richard Lucas et João Pradinho Honrado

PAGE 74 RéUSSITES DE COPERNICUS Migliori informazioni sulle strutture forestali e sui danni

boschivi Mathias Schardt et Klaus Granica

PAGE 79 RéUSSITES DE COPERNICUS UrbanAtlas+: esplorare le potenzialità dei dati di Urban

Atlas (Copernicus) per applicazioni di pianificazione urbana a livello regionale e comunale

Tomáŝ Soukup

PAGE 86 éTAT DES LIEUx Nuovi dati per monitorare l’evoluzione dell’uso del suolo Jana Hoymann

PAGE 94 RéUSSITES DE COPERNICUS PanGeo: monitorare l’instabilità del suolo per le autorità locali Ren Capes

PAGE 101 RéUSSITES DE COPERNICUS Uso di Copernicus per la mappatura e il monitoraggio di

frane e subsidenza Fausto Guzzetti, Alessandro Cesare Mondini et

Michele Manunta

PAGE 107 OPINIONS SUR COPERNICUS Copernicus: un’opportunità di cooperazione territoriale

regionale e transfrontaliera in Europa La rédaction de Window on Copernicus

PAGE 1 éDITORIAL

PAGE 2 COPERNICUS/GMES DéCRIPTé

PAGE 7 RAPPROCHER LES ALR ET COPERNICUS

PAGE 8 RAPPROCHER LES RéGIONS DE COPERNICUS

PAGE 10 LE COIN INSTITUTIONNEL Copernicus : plaidoyer pour une approche menée par les

citoyens Gerhard Stahl

PAGE 15 LE COIN INSTITUTIONNEL Copernicus: un appello per un approccio guidato dai

cittadini Henri Malosse

PAGE 18 PORTRAITS D’UTILISATEURS DE COPERNICUS Pianificazione urbanistica - Puglia Rilevamento degli incendi boschivi - Provincia di Palermo Previsione delle inondazioni Monitoraggio dei fiumi Monitoraggio delle dune - Aquitania Vantaggi del sistema Copernicus per gli uffici regionali di

informazione ambientale Gestione delle risorse idriche Qualità dell’acqua lacustre - Comunità del Garda Applicazioni marittime e terrestri - Bretagna Controllo delle sovvenzioni in agricoltura - Lombardia Uso sostenibile dei pesticidi - Lombardia Monitoraggio delle infrastrutture stradali - Provincia di

Potenza Energia solare

PAGE 44 RéUSSITES DE COPERNICUS Un sospiro di sollievo con i servizi Myair Thilo Erbertseder

S o M M A i R EW INDOW ON COperNICus


PAGE 114 éTAT DES LIEUx SubCoast: preparazione di servizi per monitorare le

variazioni di quota del terreno in aree costiere esondabili David Hamersley et Rob van der Krogt

PAGE 120 RéUSSITES DE COPERNICUS I servizi Copernicus per le energie rinnovabili forniscono

supporto alle autorità locali e regionali Claire Thomas et Lucien Wald

PAGE 128 RéUSSITES DE COPERNICUS Un aiuto per gli enti locali, regionali e nazionali

nell’attuazione delle direttive UE: i prodotti in materia di qualità dell’acqua basati sull’Osservazione della Terra

Thomas Heege et Karin Schenk

PAGE 134 RéUSSITES DE COPERNICUS Wastemon, un servizio di monitoraggio dei rifiuti mediante

dati di Osservazione della Terra da satellite Daniela Drimaco

PAGE 140 RéUSSITES DE COPERNICUS CryoLand, il servizio Copernicus di monitoraggio della neve

e dei ghiacci terrestri Thomas Nagler

PAGE 146 UNE VUE RéGIONALE La piattaforma PIGMA per la condivisione di informazioni

geografiche in Aquitania GiP ATGeRi

PAGE 152 CHRONIQUE SCIENTIFIQUE Rilevamento dei cambiamenti ambientali a lungo termine

attraverso il monitoraggio regionale: la rete LTER (Long Term Ecosystem Research)

Alessandro Campanaro, Alessandro oggioni et Alessandra Pugnetti

PAGE 161 L’ANGOLO DELLE PMI Interview

PAGE 167 LES PARTENAIRES DU PROjET

PAGE 168 INFORMATIONS éDITORIALES

S o M M A i R E

L e portail copernicus4regions.eu a été créé pour faciliter la coordination entre les fournisseurs de services et les ALR européennes. Copernicus4Regions vise à devenir

ainsi un outil de développement commercial contribuant à élargir la base d’utilisateurs des services Copernicus au sein des ALR. Les structures industrielles, économiques et sociales, qui existent au niveau régional et local au sein de l’Union européenne (UE) peuvent fortement tirer profit de services Copernicus taillés sur mesure, car ceux-ci s’adressent en fin de compte aux décideurs, aux techniciens et aux citoyens européens.

Le portail copernicus4regions.eu : doter Copernicus d’un numéro de téléphoneL’objectif de Copernicus4Regions est de sensibiliser les ALR à la notion Copernicus et de favoriser le développement de ses services aux niveaux local et régional. Copernicus4Regions développe plusieurs outils destinés aux ALR, aux petites et moyennes entreprises (PME), à la recherche, et au monde universitaire :• Une « plateforme de concordance », inspirée des sites Web de rencontres et adaptée

à Copernicus, est disponible sur le portail Web : celle-ci permet de concilier l’offre et la demande et de favoriser le passage d’un modèle « entreprise vers clients » à un modèle « clients vers entreprise ». Afin de contribuer à la sensibilisation des avantages apportés par Copernicus aux ALR, une présentation multimédia met en valeur plusieurs services Copernicus.

• Les parties prenantes pourront consulter la section dédiée aux entrepreneurs et aux PME, qui cible aussi bien les organisations publiques ou privées à la recherche d’un prestataire de services, que les fournisseurs sollicitant des partenaires pour dévelop-per de nouveaux produits ou services, ainsi que les entreprises privées à la recherche de financement ou de nouvelles opportunités de développement commercial. Cette partie fournit diverses informations liées aux multiples possibilités de financement destinées aux entrepreneurs et PME disponibles au niveau européen. Elle propose également un annuaire des prestataires de services reconnus au sein de l’UE.

• Le volet « recherche » est abordé à travers la création de l’Académie Copernicus qui a pour objectif de promouvoir un lien effectif entre le secteur privé, l’adminis-tration locale et les milieux universitaires. L’Académie Copernicus est établie par Copernicus4Regions en tant que plateforme d’échanges.

Enfin, le portail copernicus4regions.eu est l’un des points d’accès vers les Bureaux de contact régionaux Copernicus (Regional Contact Offices – RCO).

Rapprocher les ALR et Copernicus

L’ORIGINE DE L’INITIATIVE COPERNICUS4REGIONS REPOSE SUR LE PARADOxE SUIVANT : COMPTE TENU DE LEURS SPECIFICITéS ET PRéROGATIVES ADMINISTRATIVES, LES AUTORITéS LOCALES ET RéGIONALES EUROPéENNES (ALR) CONSTITUENT LE PLUS GRAND RéSERVOIR D’UTILISATEURS POTENTIELS DES SERVICES COPERNICUS. POURTANT ELLES NE SAVENT QUE TRES PEU DE CHOSES SUR COPERNICUS OU SES AVANTAGES.


Cette publication Window on Copernicus présente plusieurs portraits d’utilisateurs de services Copernicus rassemblés par les RCO suivants :

Le RCO Lombardie, hébergé par le CNR-IREA, un centre public de recherche en télédétection et ses applications. Grâce à des activités économiques variées dans le développement de systèmes spatiaux, l’agriculture et les services, la Lombardie offre des conditions parfaites pour promouvoir et intégrer les services de Copernicus. Ses priorités sont : l’agro-alimentation, le changement climatique,

la santé et l’environnement, les risques et la Protection Civile.

Le RCO Aquitaine – Midi-Pyrénées, hébergé par le CETE du Sud-Ouest (service du ministère de l’Ecologie en France), promeut Copernicus et les applications satellitaires dans ses régions depuis juillet 2011. Il travaille en se situant à l’interface des acteurs en charge de l’environnement et des acteurs internationaux des appli-cations spatiales comme le CNES, Aerospace Valley, Astrium, CLS, Mercator, les

petites et moyennes entreprises (PME) et les centres de recherche (CNRS, IRD,...) Il a organisé des événements et des actions à destination des utilisateurs finaux pour les sensibiliser aux apports de Copernicus et des applications satellitaires, spécialement dans les domaines de l’océan et de l’amé-nagement du territoire, domaines de compétences clés des régions Aquitaine et Midi-Pyrénées.

Le RCO East Midlands, hébergé par G-STEP à l’Université de Leicester. Il a pour objectif de soutenir le développement des applications Copernicus dans le domaine de la planification urbaine et de la qualité de l’air. En promouvant les technologies spa-tiales au sein de sa région, le RCO développe des collaborations avec des universités, des autorités locales, et des petites et moyennes entreprises. A travers l’organisation

d’événements régionaux destinés à sensibiliser sur les apports de Copernicus et la participation à des groupes de travail dans différents domaines d’applications (cartographie thermique, énergie solaire, planification du territoire et SIG), le RCO crée des opportunités de travail en réseau pour les utilisateurs

et les fournisseurs de services et développe ce lien pour faire émerger de nouvelles applications pour les utilisateurs finaux.

Le RCO Basilicata, hébergé par TeRN, Cluster Technologique de Basilicata (Consortium sur les technologies d’Observation de la Terre et des Risques Naturels). Sa mission est d’accroître l’utilisation des technologies satellitaires au

bénéfice des utilisateurs potentiels et des développeurs d’applications innovantes et d’aider à créer des opportunités d’activité économique en réponse à des besoins régionaux. Les activités du Bureau vont de la connaissance et la veille technologique sur les services Copernicus existants

au niveau régional, au soutien pour le transfert technologique des résultats de la recherche vers de nouvelles applications, de nouveaux services et brevets, jusqu’à la formation d’utilisateurs potentiels pour favoriser la demande de produits à haute valeur ajoutée et d’applications spatiales.

Le Pôle Mer Bretagne, situé dans une des plus importantes régions maritimes de France. Ce pôle de compétitivité vise à promouvoir l’émergence de projets

innovants qui satisferont les demandes de nouveaux marchés. Dans ce contexte, et cherchant à répondre à la demande accrue de « sûreté et de sécurité » maritime et aux besoins du « déve-loppement durable », le Pôle Mer Bretagne a exprimé son intention de devenir un RCO. Cette initiative, en lien avec l’implication de la région Bretagne dans NEREUS (Réseau des Régions Européennes Utilisatrices des Technologies Spatiales), aidera à renforcer les capacités et compétences régionales Copernicus déjà existantes et à faciliter le développement de services océanographiques pour les utilisateurs finaux.

Hébergé par une entité indépendante, neutre et mandaté par son autorité régionale, le RCO sert de centre régional d’expertise sur Copernicus.

Les principales tâches du RCO sont :• d’identifier les utilisateurs potentiels de services Copernicus• de sensibiliser sur les bénéfices offerts par les services Copernicus et les services d’Obser-

vation de la Terre• de rechercher des opportunités commerciales pour les acteurs locaux de Copernicus• de connaître de manière exhaustive et actualisée l’offre et les nouveaux services Copernicus• d’assister les utilisateurs dans l’expression de leurs besoins ou dans la recherche de ser-

vices répondant à leurs besoins• de faciliter le dialogue entre utilisateurs et fournisseurs de services• de promouvoir de nouveaux services développés par des acteurs régionaux• de soutenir la formation dans le champ de l’Observation de la Terre

Le réseau européen des RCO Copernicus est composé d’acteurs travaillant dans le domaine de l’Observation de la Terre qui échangent des informations, de l’expertise, des bonnes pratiques sur l’utilisation de Copernicus et des applications satellitaires, qui soutiennent l’innovation et les opportunités du marché et participent aux initiatives en cours.

L’idée de constituer un réseau européen est née de l’objectif de renforcer le dialogue intra et inter-régional, en faisant le lien entre les autorités régionales et locales, les fournisseurs de services, les instituts de recherche et les porteurs des politiques publiques locaux. Un tel réseau est organisé par les Régions elles-mêmes.

Les intérêts pour une Région de disposer d’un RCO sont multiples et découlent des béné-fices pour l’économie, l’environnement et la qualité de vie des citoyens. Un RCO peut également contribuer à l’accroissement de la compétitivité régionale, stimuler l’innovation et les collaborations, et renforcer la visibilité de la Région au niveau européen.

Depuis juillet 2011, sept RCO ont été créés dans les régions citées ci-dessous, lesquelles sont membres du réseau NEREUS (www.nereus-regions.eu) :

• Aquitaine – Midi-Pyrénées (FR) au CETE Sud-Ouest• Açores (PT) au SRTCE• Basilicata (IT) au TeRN• Brême (ALL) à Ceon• East Midlands (RU) à G-STEP, Université de Leicester• Lombardie (IT) au CNR-IREA• Bretagne (FR) au Pôle Mer Bretagne

Des RCO sont en préparation dans une quinzaine de régions supplémentaires (voir la carte à gauche sur le réseau des RCO).

Rapprocher les Régions de Copernicus : le réseau des Bureaux de Contact Régionaux Copernicus

LE RéSEAU EUROPéEN DES BUREAUx DE CONTACT RéGIONAUx AGIT POUR SENSIBILISER ET REN-FORCER L’IMPLICATION DES RéGIONS DANS COPERNICUS. UN BUREAU DE CONTACT RéGIONAL COPERNICUS (REGiOnal COntaCt OffiCE - RCO) AGIT COMME POINT D’ENTRéE AUx DONNéES ET SERVICES COPERNICUS AU SEIN DE SA RéGION AFIN D’ASSISTER LES ACTEURS RéGIONAUx DANS L’UTILISATION DES SERVICES COPERNICUS AU QUOTIDIEN. LE RCO EST à L’INTERFACE ENTRE LES ACTEURS DE L’INDUSTRIE (FOURNISSEURS DE SERVICES COPERNICUS), DE LA RECHERCHE ET DU DéVE-LOPPEMENT, LES UTILISATEURS RéGIONAUx ET LES ACTEURS INSTITUTIONNELS.


Deuxièmement, les collectivités régio-nales et locales pourraient apporter une contribution précieuse à la mise en œuvre de Copernicus : non seulement elles accueillent l’infrastructure du «seg-ment terrestre» de la chaîne spatiale, mais elles encouragent aussi la formation de pôles (« clusters ») chargés de diffuser les connaissances à l’échelle régionale, souvent avec le concours de centres de recherche. Utilisatrices de première ligne des nouvelles technologies et applications, celles-ci pour-raient, en suscitant et en stimulant l’intérêt pour la recherche et le développement, créer un environnement favorable à l’in-novation émanant de l’industrie. De plus, Copernicus améliorerait considérablement l’accès aux données des collectivités locales et régionales, et contribuerait à l’harmoni-sation de ces dernières.

Les collectivités locales et régionales sont également les utilisatrices finales des ser-vices d’information sur l’environnement. Elles nécessitent en particulier des infor-mations sur mesure afin de pouvoir mieux gérer tous les modes de transport au sein des villes et des régions, d’anticiper avec précision les inondations, d’améliorer la

gestion générale de crise, de coordonner les opérations de sauvetage, et de surveiller les évolutions environnementales. Associé à une cartographie des infrastructures et des sous-sols, Copernicus faciliterait la planifi-cation de l’aménagement du territoire. De ce point de vue, ce système est important pour les régions européennes dans leur lutte contre le changement climatique et l’atténuation de ses effets.

Le CdR est convaincu que Galileo et Copernicus deviendront tous deux de nou-veaux vecteurs du développement et de l’accroissement de la compétitivité au sein des régions d’Europe1.

« Copernicus renforce éga-lement la compétitivité de l’Europe dans le domaine des technologies de pointe, la promotion d’entreprises innovantes et la créa-tion d’emplois hautement qualifiés »

1 Cf. Avis 96/2007 du CdR.

Le coin institutionnel

Intérêt de cette technologie pour les collectivités régionales et locales et rôle du Comité des régionsIl est évident que le développement de Copernicus présente une dimension terri-toriale très concrète, et ce, à deux égards.

Premièrement, la participation des pouvoirs locaux et régionaux peut aider, d’une part, à expliquer la valeur de Copernicus aux ci-toyens et renforcer ainsi l’acceptation des ces nouvelles technologies. Étant donné que les collectivités régionales et locales sont très impliquées dans le quotidien des citoyens, elles sont les mieux placées pour transmettre des informations adaptées aux

besoins sur le terrain. Le Comité des ré-gions considère le programme Copernicus comme un outil européen indispensable pour communiquer des données cruciales, en particulier pour la surveillance de l’envi-ronnement et la sécurité civile, qui revêt de ce fait une importance majeure pour les collectivités locales et régionales.

« Copernicus est impor-tant pour les régions européennes dans leur lutte contre le Changement Climatique et dans la réduc-tion des ses effets »

LES DEUx INITIATIVES PHARES EUROPéENNES – LA SURVEILLANCE MONDIALE POUR L’ENVIRON-NEMENT ET LA SéCURITé (COPERNICUS/GMES) ET LE PROGRAMME DE NAVIGATION PAR SATELLITE GALILEO – SONT TOUTES DEUx PARVENUES à UN STADE DE DéVELOPPEMENT DéCISIF SUR LE PLAN éCONOMIQUE, SOCIAL ET SéCURITAIRE. LES SYSTèMES DE NAVIGATION FERONT TRèS BIENTôT PAR-TIE INTéGRANTE DE NOTRE VIE, COMME C’EST Déjà LE CAS POUR LES TéLéPHONES PORTABLES OU L’INTERNET. OUTIL POUR LA GESTION DES SITUATIONS D’URGENCE, LE SYSTèME COPERNICUS CONNAîT UNE VOGUE CROISSANTE AUPRèS DU GRAND PUBLIC. UN DE SES PRINCIPAUx OBjECTIFS EST DE FOURNIR DES DONNéES PERMETTANT DE PRéVOIR LES CATASTROPHES D’ORIGINE NATURELLE (TEMPêTES, FEUx DE FORêT, INONDATIONS, TSUNAMIS) ET HUMAINE (FEUx URBAINS, ACCIDENTS CHIMIQUES). CES DONNéES PEUVENT ENSUITE SERVIR à PRéVENIR OU MINIMISER LES DéGâTS CAU-SéS PAR DE TELS PHéNOMèNES. CES INFORMATIONS ONT jUSQU’à PRéSENT éTé ExPLOITéES AVEC FRUIT DANS LES DOMAINES DE LA DéTECTION ET DE LA SURVEILLANCE DES MARéES NOIRES ET DES REjETS D’HYDROCARBURES, DE L’UTILISATION DES SOLS ET DES SERVICES AUx AGRICULTEURS, DE LA PROTECTION CIVILE, DE L’ENVIRONNEMENT ET DE LA SANTé PUBLIQUE (PAR ExEMPLE LE SUIVI DE L’ExPOSITION à L’OZONE ET AUx UV).

EN PLUS DE PROPOSER UN LARGE éVENTAIL D’APPLICATIONS, LE SYSTèME COPERNICUS RENFORCE éGALEMENT LA COMPéTITIVITé DE L’EUROPE DANS LE DOMAINE DES TECHNOLOGIES DE POINTE, LA PROMOTION D’ENTREPRISES INNOVANTES ET LA CRéATION D’EMPLOIS HAUTEMENT QUALIFIéS. LE DéFI CONSISTE CEPENDANT à PRODUIRE DES RéSULTATS CONCRETS PERMETTANT AUx CITOYENS DE PERCEVOIR LA VALEUR AjOUTéE DE CES NOUVELLES TECHNOLOGIES QUI MOBILISENT D’IMPOR-TANTES RESSOURCES.

Les régions et le système Copernicus: une alliance prometteusePar Gerhard Stahl, Segretario Generale del Comitato delle Regioni

Les citoyens, les bâtiments et les sites à haute valeur culturelle sont exposés aux désastres, qu’ils soient d’origine humaine ou naturelle. A Prague, la Vlatva a déjà causé des inondations dramatiques. Les services Copernicus permettent de limiter l’impact des désastres et d’améliorer la gestion des situations d’urgence (Crédits : Ricardo Liberato).


Les outils pour la formation à distance, la télémédecine, le suivi médical à distance et l’administration à distance figurent parmi les principaux domaines d’application futurs dans chaque région. Les technologies de l’information et de la communication jouent un rôle essentiel dans l’amélioration de la qualité de vie des citoyens et des possibi-lités qui leur sont offertes sur le plan social et économique, la promotion de services publics plus efficaces et personnalisés, ainsi que le soutien aux entreprises locales.

Dans le cadre de la promotion des mesures récentes de libéralisation du marché de l’énergie, le Conseil européen a prôné une amélioration de l’accès et de l’utilisation des réseaux de transmission transfronta-liers à l’échelle européenne. Compte tenu de la nécessité de garantir la sécurité d’ap-provisionnement, le recours à des projets satellitaires permettant de contrôler les réseaux européens en temps réel revêt une importance toute particulière. Le Conseil a également mis l’accent sur le potentiel d’ap-plication des technologies offertes dans le cadre de Galileo/Copernicus à la gestion intelligente et en temps réel des réseaux,

ainsi qu’à l’élaboration d’instruments ca-pables d’enrayer le recul de la biodiversité, tels que l’aménagement du territoire et la gestion durable des forêts. D’un point de vue local et régional, Copernicus a jusqu’à présent été synonyme de suivi environne-mental plutôt que de gestion des réseaux énergétiques. Les collectivités locales et ré-gionales ne doivent cependant pas perdre de vue les évolutions et les innovations technologiques de pointe.

Enfin, le développement de nouvelles applications et technologies pour les programmes spatiaux actuels et futurs né-cessite une amélioration des connaissances actuelles. Les centres de recherche et les universités d’Europe sont en mesure de re-lever le défi d’appuyer l’activité industrielle dans un monde compétitif. Par ailleurs, les administrations régionales devraient s’investir dans les processus d’aide à la formation et à la recherche à tous les éche-lons concernés. Pour toutes ces raisons, nous avons besoin d’une politique spatiale européenne ambitieuse et claire, appuyée par un financement adéquat issu du budget de l’UE.

L’échelon local et régional devrait pouvoir profiter aussi du programme Copernicus, et il y a lieu d’en tenir compte dans le dé-veloppement de cette initiative et de ses applications. En particulier, il convient de compenser les surcoûts budgétaires pour les villes, les régions et les communes résul-tant de la nécessaire adaptation des bases de données existantes (par exemple l’har-monisation des données disponibles ou la modification des interfaces de données) en prévoyant des mécanismes financiers adéquats afin d’empêcher que les collecti-vités locales et régionales, qui détiennent la majeure partie de ces données, ne doivent en supporter seules le coût.

Le Comité des régions est la voix des col-lectivités locales et régionales d’Europe. Il est disposé à assurer le rôle d’intermédiaire et de coordinateur entre les collectivi-tés locales et régionales, la Commission européenne, et les organes concernés du système Copernicus. Une action coordon-née dans le cadre du CdR est d’autant plus importante que ces nouvelles technologies pourraient sensiblement contribuer à la création de croissance et d’emplois prévue par la stratégie Europe 2020, et par consé-quent, améliorer la cohésion territoriale. Pour réaliser cet objectif, le CdR offre une plateforme de coopération et de communi-cation entre les acteurs locaux et régionaux et autres parties prenantes.

Copernicus et les technologies spatiales ne profiteront pas seulement aux régions directement engagées dans ce secteur (pro-bablement les «régions les plus riches»), mais aussi potentiellement aux autres ré-gions qui utiliseront les services et produits de ce secteur.

Copernicus pourrait aussi renforcer les ré-seaux de coopération locaux et régionaux, tels que le Pacte des maires. Cette initia-tive est le reflet de l’engagement des villes signataires, de dépasser les objectifs fixés par la politique énergétique européenne en ce qui concerne la réduction des émissions de CO2 grâce à une meilleure efficacité énergétique, une production et une utilisation plus propres de l’énergie. La coopération pourrait être considéra-blement améliorée par les systèmes de télédétection satellitaire de Copernicus. Associés aux techniques terrestres, aé-riennes et maritimes, ils fourniront aux villes des informations géospatiales afin de soutenir des politiques nombreuses et diverses, de la protection civile au chan-gement climatique. Si les collectivités locales disposaient de données de qua-lité homogène, les initiatives communes et les approches axées sur les meilleures pratiques en seraient facilitées.

Soutien politique pour une mise en œuvre commune des technologies spatiales aux échelons régional et localLe CdR estime que l’engagement poli-tique, fort des acteurs locaux et régionaux, sera l’une des clés du succès du système Copernicus et des technologies spatiales en général. La mise en place, avec le soutien du CdR, de NEREUS, le réseau des régions européennes utilisatrices des technologies spatiales, en est un exemple récent.

Le développement de la capacité, des in-formations et des services d’observation de la Terre, a une incidence sur de nombreux secteurs gérés par les administrations ré-gionales (par exemple, les transports et les communications, la géodésie, l’agriculture, la pêche et les voies navigables, l’élimina-tion des déchets et la logistique).


Les signataires du Pacte des maires s’engagent volontai-rement à améliorer l’efficacité énergétique et accroître l’utilisation des énergies renouvelables sur leurs territoires.

Gerhard Stahl, Secrétaire Général du Comité des Régions, à l’occasion d’une conférence du réseau NEREUS (réseau des régions européennes utilisatrices de technologies spatiales (Crédits : Comité des Régions).

15W INDOW ON COperNICus14 W INDOW ON COperNICus

ConclusionsLes technologies satellitaires et destinées à l’observation de la Terre représentent une étape importante pour le développement des régions européennes. Une alliance forte avec les pouvoirs locaux et régionaux dans le cadre de ces projets pourrait sensiblement améliorer le développement des services et applications d’observation de la Terre sur le terrain, ainsi qu’encourager leur mise en œuvre. Les technologies et services d’ob-servation de la Terre offrent des avantages

multiples, en permettant par exemple de parvenir à une plus grande sécurité et fluidité de tous les modes de transport, d’as-surer un meilleur suivi de l’environnement, d’améliorer la prévention et la gestion des situations de crise, d’intervenir de manière plus ciblée, rapide et efficace et d’améliorer ainsi le quotidien des citoyens. Ces objec-tifs requièrent une action coordonnée des partenaires locaux, régionaux, nationaux et européens dans le cadre d’une approche de gouvernance à plusieurs niveaux.


Gerhard STAHL est né le 2 décembre 1950 à Ludwigsburg (Louisbourg), dans le land allemand de Bade-Wurtemberg. Il a effectué ses études dans sa ville natale avant de poursuivre sa forma-tion par un diplôme d’économie à l’Université technique de Berlin, dans laquelle il a également entamé sa carrière professionnelle, en qualité d’as-sistant de la chaire des finances publiques. Il a travaillé ensuite trois ans comme économiste au ministère fédéral des finances, à Bonn. Il a également exercé son activité au Parlement européen ainsi qu’au ni-

veau régional, dans le land de Schleswig-Holstein, tout d’abord au ministère de l’écono-mie, du transport et de la recherche, puis en tant que directeur général pour les affaires européennes et internationales au ministère des affaires européennes et fédérales. Dans ces fonctions, il se spécialise dans la préparation des dossiers de politique communautaire pour le Bundesrat, la seconde chambre législative allemande, ainsi que dans les projets de coopération interrégionale. De 1995 à 1999, il fait partie du cabinet de Mme Monika Wulf-Mathies, membre de la Commission européenne en charge de la politique régionale. De 1999 à 2002, il est chef de cabinet adjoint de M. Pedro Solbes, le commissaire euro-péen des affaires économiques et monétaires. C’est en septembre 2002 qu’il est nommé directeur des travaux consultatifs au Comité des régions, dont il devient, le 1er avril 2004, le Secrétaire général. M. Stahl fait partie du comité consultatif (Kuratorium) de l’Institut de recherche IFO, de Munich, et est l’auteur de plusieurs publications sur des questions économiques et régionales et des thèmes de politique européenne. Marié, il est père de deux enfants.

Mon ambition en tant que nouveau pré-sident du Comité économique et social européen est claire : nous devons renfor-cer le lien entre l’Europe et ses citoyens. Nous devons tirer les leçons des différents messages que les citoyens nous envoient à l’occasion des référendums et autres « Eurobaromètres ». Si nous voulons que l’Union européenne soit un succès, nous devons veiller à ce que ses citoyens se sentent davantage Européens et rêvent à nouveau d’une Europe plus intégrée. C’est dans cette perspective-là que je sou-haite envisager le programme Copernicus. Nous devons être réalistes. Le programme est ambitieux et coûte beaucoup d’argent. L’investissement doit être mis en perspec-tive avec ce qu’il apporte aux citoyens. Donc, réellement, la seule question qui im-porte est la suivante : avons-nous vraiment besoin d’un système mondial d’Observa-tion de la Terre?Des études économiques ont montré que le bénéfice social de l’initiative Copernicus dépasse jusqu’à dix fois son coût. En ré-sumé, pour de l’argent public, c’est un bon investissement. Mais ces études, aussi importantes soient-elles, ne suffisent pas à convaincre les citoyens ordinaires qu’in-vestir de l’argent dans un tel projet à long terme constitue une priorité. Le contexte actuel rend les choses d’autant plus diffi-ciles. La crise continue de frapper durement l’UE, en particulier dans les régions, et de nombreux besoins restent insatisfaits à court terme.Regardons GMES de plus près. Sans deve-nir trop technique, Copernicus vise à fournir aux décideurs politiques européens, au

monde des affaires, et au grand public, une information continue et indépendante. Copernicus est constitué de trois compo-santes : une constellation de satellites fournissant des données d’Observation de la Terre à partir de l’Espace, une in-frastructure d’observation basée sur la Terre (capteurs de mesure au sol, aériens, maritimes ou sur bouées), et un réseau de fournisseurs de services produisant et diffusant des informations d’Observation de la Terre pertinentes pour six thèmes d’application différents : la surveillance de l’atmosphère, du changement climatique, des terres, du milieu marin, et la gestion des urgences et la sécurité.

«Copernicus a un impact significatif sur l’emploi et l’innovation »

Aujourd’hui, Copernicus est une réalité, même si les six services ne sont pas en-core tous opérationnels. Avec la mise en œuvre initiale du programme (2011-2013), Copernicus est passé du domaine de la re-cherche à celui des actions opérationnelles. Deux services pilotes sont maintenant opé-rationnels : le service de surveillance des terres dont l’Agence européenne pour l’environnement (AEE) assure la coordina-tion technique, et le service de gestion des urgences (Emergency Management Service - EMS). Les autres services continuent d’être financés au titre du 7e programme-cadre (PCRDT) de la Communauté européenne pour les actions de recherche, c’est-à-dire concernant le milieu marin, la surveillance

HENRI MALOSSE EST LE NOUVEAU PRESIDENT éLU DU COMITé éCONOMIQUE ET SOCIAL EUROPéEN DEPUIS AVRIL 2013. IL PRéSENTE DANS CET ARTICLE SA VISION DU PROGRAMME COPERNICUS.

Copernicus : plaidoyer pour une approche menée par les citoyens Par Henri Malosse



Combler le fossé entre l’Europe et ses citoyensNous savons tous que les institutions euro-péennes ne sont pas toujours de bonnes communicatrices. Cela est également vrai pour le programme Copernicus et se ma-nifeste, par exemple, par les articles très compliqués qui lui sont consacrés. Mais je suis d’accord que le programme Copernicus n’est pas facile à expliquer. Galileo, l’autre programme phare sur l’espace, est plus simple : il s’agit du système GPS européen, même s’il est en réalité plus sophistiqué et plus précis que l’actuel GPS. Des efforts supplémentaires doivent être faits pour expliquer comment Copernicus peut concrètement améliorer notre qualité de vie. À cet égard, l’exposition « European Space Expo » est une initiative très intéres-sante, car elle explique ce que l’espace, et Copernicus en particulier, signifie pour notre vie quotidienne. Quand j’étais à la Space Expo de Toulouse, j’ai été étonné de découvrir qu’il existe actuellement envi-ron 30 000 applications spatiales en service pour améliorer notre vie quotidienne. Il est

clair que nous ne réalisons pas à quel point l’espace est important. A Helsinki, 25 000 personnes ont visité la Space Expo en trois jours. L’exposition « European Space Expo » contribue certainement à rappro-cher les citoyens de ce que nous faisons. Le fait que cette exposition visite 25 autres villes européennes au cours des deux pro-chaines années est, à mon avis, un très bon exemple de ce que peut être une « bonne communication ».

Ce sera mon rôle, en tant que futur pré-sident du Comité Économique et Social Européen, de considérer des programmes tels que l’initiative Copernicus du point de vue des parties prenantes. Dans ce contexte, il ne faut pas oublier que l’acteur européen le plus important est le citoyen. Représenter les citoyens est un rôle essen-tiel pour le Comité Économique et Social Européen. Au cours de ma présidence, ma priorité sera de combler autant que pos-sible l’écart entre les citoyens européens et les institutions européennes, pour qu’à nouveau les européens rêvent de l’Europe.

de l’atmosphère, le changement clima-tique, et les services liés à la sécurité. Les six services devraient être totalement opé-rationnels d’ici à 2014. Pour illustrer les avantages de Copernicus pour les citoyens, examinons de plus près l’un de ses services. Le EMS est opération-nel depuis le 1er avril 2012. Au cours de ses six premiers mois d’exploitation, le EMS a été activé à neuf reprises. Permettez-moi de donner un exemple : lors du tremblement de terre qui a frappé la région italienne d’Emilie, le Service de gestion des urgences Copernicus a produit de nouvelles cartes de référence en six heures. Ces cartes mon-traient avec une grande précision où se situait la zone de choc, quelles étaient les routes encore praticables et quels étaient les moyens les plus rapides pour les ambu-lances et autres secours pour atteindre les zones touchées et en revenir. Ces cartes ont considérablement facilité le travail des secours et des personnes qui travaillaient sur place. S’il peut aider à accélérer les opérations de secours et de soutien aux personnes en danger, ou même sauver des vies, il est clair que le programme Copernicus vaut l’investissement. Bien sûr, un tel avantage en termes de vie humaine ne se reflète pas dans les études écono-miques que j’ai mentionnées plus tôt. En effet, combien vaut une vie humaine ? C’est inestimable.

Plus d’Europe, pas moinsLe même raisonnement s’applique si Copernicus est utilisé par exemple pour la surveillance de la déforestation ou de la désertification. Sans suivi, aucune action politique adéquate n’est possible. Les ou-tils de surveillance et de suivi sont dès lors indispensables. En outre, Copernicus est un bon exemple de collaboration entre pays et régions d’Europe. A ce stade, il y a presque l’una-nimité sur le fait que le meilleur moyen de sortir de la crise n’est pas « moins d’Europe », mais « plus d’Europe ». Même Joseph Stiglitz, lauréat du prix Nobel d’éco-nomie, plaide pour plus d’Europe, malgré son euroscepticisme. Le fait que Copernicus « européanise » les nombreux systèmes d’Observation de la Terre nationaux et autres dispositifs in situ est un bon exemple de ce que plus d’Eu-rope apporte. La composante spatiale de Copernicus est entièrement conforme à la compétence spatiale que l’Europe a acquise depuis le traité de Lisbonne. En tant que l’un des programmes phares, Copernicus a fina-lement un impact significatif sur l’emploi et l’innovation. L’industrie de l’Observation de la Terre est constituée de segments distincts. Il y a d’abord le secteur amont (upstream), qui comprend les fournisseurs d’infrastruc-tures basées dans l’espace et sur la Terre, y compris la construction de satellites. Ce secteur est très innovant. Cela est particuliè-rement vrai pour le programme Copernicus pour lequel, au contraire de Galileo, chaque satellite est différent. Ensuite, il y a le sec-teur aval (downstream)qui se compose des services et produits qui peuvent être déve-loppés grâce à la disponibilité d’informations continues et précises basées sur l’Observa-tion de la Terre. Enfin, entre les deux, nous avons le secteur intermédiaire (midstream) représenté par les opérateurs qui exploitent des systèmes basés dans l’espace et sur la Terre pour produire et vendre des don-nées. Des études montrent que les secteurs intermédiaires et aval peuvent être huit fois plus importants que le secteur amont. Il y a donc un effet de levier sur les investisse-ments dans le secteur amont. Copernicus, ainsi que Galileo, représentent une part très importante du secteur amont.


Henri MALOSSE est président du Comité Economique et Social Européen (CESE) depuis avril 2013. Avant de devenir président du groupe des em-ployeurs de la même institution en 2006, Henri Malosse a été président des sections SOC (emploi, affaires sociales, citoyenneté) et ECO (Union économique et monétaire, cohésion économique et sociale) du CESE, et co-président du comité consultatif mixte UE-Bulgarie. Il est actuelle-ment directeur et conseiller à la présidence de l’Assemblée française des chambres de commerce et d’industrie, et conseiller du président sur les

questions européennes. Il est le créateur du réseau des Euro Info Centres (qui comptent actuellement plus de 250 bureaux et plus de 600 employés) qui fournissent des infor-mations aux petites entreprises dans toutes les régions d’Europe. Il est vice-président et membre fondateur de l’Association européenne des PME, Union des PME au sein du Parlement européen. Henri Malosse est diplômé de l’Institut d’études politiques de Paris, Chevalier de l’Ordre national du Mérite et membre du Conseil consultatif de l’association Jean Monnet. Il donne des cours sur l’Europe dans plusieurs universités européennes (Strasbourg, Paris, Moscou, Wroclaw) et a écrit plusieurs ouvrages, dont « Construction européenne : histoires et avenir d’une Europe des peuples », « L’Europe à votre porte », « L’Europe de A à Z » , « Vers la Grande Europe », « Il faut sauver le citoyen européen ».

Cette carte montre la délimitation des bâtiments tou-chés par le tremblement de terre de mai 2012 en Émilie-Romagne (Crédits : Commission européenne).


Portraits d’utilisateurs de Copernicus

Un service Copernicus soutient la planification urbaine des municipalités du Nord de Bari, dans la région des Pouilles

DANS LE CADRE DU PROjET GSE LAND1

FINANCé PAR L’ESA (EUROPEAN SPACE AGENCY

- AGENCE SPATIALE EUROPEENNE) ET DU PACTE

TERRITORIAL POUR L’OCCUPATION DU NORD

DE BARI / OFANTINO DANS LA RéGION DES

POUILLES (ITALIE), L’AGENCE TERRITORIALE

DE L’ENVIRONNEMENT A UTILISé DES CARTES

CONTExTUELLES COMME OUTILS POUR

AIDER LES MUNICIPALITéS à IDENTIFIER LES

DONNéES URBAINES ET RURALES NéCESSAIRES

AU DéVELOPPEMENT DES NOUVEAUx PLANS

D’URBANISME.

Mauro IACoVIELLo lors d’une conférence

portant sur la planification urbaine

« En 2008, le nouveau document régio-nal de structure générale de la région des Pouilles demandait à toutes les municipa-lités d’identifier et de cartographier leurs environnements urbains et ruraux dans le cadre d’un zonage de ce territoire situé entre la ville et la campagne.les cartes contextuelles ont été obtenues selon nos exigences spécifiques en utili-sant les produits de l’atlas Urbain réalisés dans le cadre du projet GSE land pour les neuf municipalités concernées par le Pacte territorial pour l’occupation du nord de Bari / Ofantino. »

Architecte Mauro IACoVIELLo (Coordinateur technique du Pacte Territorial

pour l’occupation du Nord de Bari/ofantino pour l’Agence Territoriale de l’Environnement)

Atlas Urbain du Pacte Territorial relatif à l’occupation du Nord de Bari / ofantino (2006) (Crédits : Planetek Italia s.r.l).

Aperçu de la carte des contextes (2009) (Crédits : Planetek Italia s.r.l).

Ce service Copernicus fournit une cartographie qui identifie les zones rurales et urbaines.La carte, produite à partir de données du satel-lite SPoT 5, contribue à l’édition du plan d’urba-nisme programmatique (Crédits : Planetek Italia s.r.l).

1 Services de surveillance des terres dans le cadre de l’initiative « GMES Service Element ».2 Système d’information géographique.

Les cartes contextuelles ont été intégrées aux applications SIG2 du Pacte Territorial afin de fournir un appui technique : • aux processus décisionnels liés à la plani-

fication négociée que les administrations locales ont décidé d’adopter au cours de la période 2004-2011 du programme « Agenda 21 » pour de nombreux secteurs (http://www.atanbo.it/agenda21.htm) ;

• à l’évaluation stratégique environnemen-tale de plans et programmes locaux.

La carte des contextes, obtenue à partir de plusieurs catégories d’Atlas Urbains selon des critères d’agrégation thématique, doit fournir une « carte segmentée de l’utilisa-tion du territoire » et être utilisée comme support pour l’analyse territoriale.

CONTEXTES URBAINS• Suburbain • Bâtiments • Extension urbaine

CONTEXTES RURAUX• Périurbain • Multifonctionnel • Zones péripheriques • Agraire • Paysage



Un service Copernicus chargé de la détection en temps réel des feux de forêts dans la province de Palerme

LA DIRECTION DE LA PROTECTION CIVILE DE LA PROVINCE DE PALERME (SICILE - ITALIE) UTILISE SYSTéMATIQUEMENT UN SYSTèME AVANCé DE DéTECTION PRéCOCE D’INCENDIES BASé SUR LA MéTHODOLOGIE RST-FIRES DéVELOPPéE PAR L’UNIVERSITé DE BASILICATA ET LE CNR-IMAA. CE SYSTèME EST ACTUELLEMENT DISTRIBUEé PAR GEOSPAZIO-ITALIA DANS LE CADRE DE SON PROGRAMME DE PRéVENTION DES INCENDIES ET DE LUTTE CONTRE LES FEUx DE FORêTS. LA VALEUR AjOUTéE D’UN TEL SERVICE COPERNICUS A éTé DéMONTRéE APRèS DEUx ANS DE TEST, DE MISE AU POINT ET DE VALIDATION à TRAVERS LE PROjET AVVISTA FINANCé PAR LA PROVINCE DE PALERME.

La direction de la Protection Civile de la province de Palerme.De gauche à droite :

Giuseppe BENIGNo, responsable du Bureau Technique et organisationnel ,

Salvatore SERIo, directeur, et Girolamo CRIVELLo, responsable du Bureau de Gestion des

opérations et des Moyens Spéciaux.

« l’identification précoce des foyers d’incendie constitue l’un des aspects essentiels de la chaîne de lutte contre l’incendie. En fait, la détection et l’alerte rapides d’un incendie peuvent permettre une réaction immédiate des pompiers qui, en intervenant lorsque les feux sont de faible intensité, sont en mesure d’éteindre les flammes plus facilement et plus efficacement. Depuis 2008, la province de Palerme a décidé d’améliorer ses procédures de lutte contre les incendies en utilisant des technologies satellitaires de pointe proposées par l’Uni-versité de la Basilicate et le CnR-iMaa. au cours des deux dernières années, grâce à la mise à disposition quasiment en temps réel (toutes les 15 minutes) de cartes satellitaires des feux actifs, des centaines d’incendies ont été détectés uniquement à l’aide du système satelli-taire, souvent bien avant le repérage par les systèmes de surveillance traditionnels. Plusieurs hectares de forêts ont ainsi été sauvés. il est même arrivé une fois que le service a permis d’identifier les pyromanes en flagrant délit ! »

Salvatore SERIo

UN SERVICE COPERNICUS CHARGé DE LA DéTECTION EN

TEMPS RéEL DES FEUx DE FORêTS Le service, en se basant sur la méthodologie RST-FIRES, utilise trois systèmes satelli-taires différents pour produire des cartes d’alerte incendie. Celles-ci sont mises à jour toutes les 15 minutes et peuvent être immédiatement visualisées via un plug-in de Google Earth dans la salle de contrôle pour utilisateurs. Des logiciels spécifiques (ainsi qu’une formation pour le personnel de la Protection Civile) sont prévus dans le cadre de l’identification des évènements de grande ampleur ou présentant de grands risques ainsi que pour l’aide à la décision pour établir les priorités des interventions.

Un exemple d’intervention rapide : il n’a fallu que sept mi-nutes pour recevoir l’information sur l’anomalie par satel-lite, alerter l’avion qui survolait déjà la zone et obtenir une confirmation d’un début d’incendie (Crédits : Adnkronos, Repubblica.it 28 août, 2010).

La capacité exceptionnelle à détecter de très petits foyers d’incendie a également démontré son utilité pour contrô-ler les horaires des feux de nettoyage (interdits pendant les heures les plus chaudes de la journée) ou pour éviter leur extension vers les zones boisées. Sur la photo du haut, en rouge, une cellule de résolution au sol de SEVIRI où un feu de nettoyage a été identifié par le système RST-FIRES le 10 septembre 2010, tout près d’une zone de protection spéciale délimitée par une ligne bleue (Crédits : M. Iato, Kumeta, Maganoce et Pizzo Parrino). Sur la photo du bas : un cliché aérien, pris au lendemain de la confirmation de la détection d’un feu de nettoyage (Crédits : S. Giuseppe Jato - Province de Palerme).

Bureau de contact régional (RCO) de Basilicate Plus d’informations sur http://doris-net.eu/en/node/340

Contact : Carmela Cornacchia • [email protected] • Tél. : +39-0971-427275

Une carte d’alerte incendie mise à jour toutes les 15 mi-nutes présentant un scéna-rio d’incendie actif. Sur la carte, les points chauds détectés sont signalés en appliquant la méthodolo-gie RST-FIRES aux données satellitaires MSG / SEVIRI, NoAA / AVHRR et EoS / MoDIS (Crédits : Université de Basilicate, CNR-IMAA, Geospazio Italia s.r.l.).


Surveiller la neige pour mieux prévoir les inondations

LA RéPUBLIQUE TCHèQUE A CONNU DIFFéRENTS TYPES

D’INONDATIONS CES DERNIèRES ANNéES, TELLES QUE DES

CRUES ESTIVALES DUES à DES PRéCIPITATIONS PROLONGéES

(jUILLET 1997, AOûT 2002), DES CRUES SUBITES (jUILLET 1998,

jUIN 2009), MAIS éGALEMENT DES INONDATIONS IMPORTANTES

CONSéCUTIVES à LA FONTE DES NEIGES (MARS 2000, MARS ET

AVRIL 2006). UNE GRANDE VARIéTé D’INONDATIONS VA DE PAIR

AVEC UNE DEMANDE COMPLExE ET VARIéE EN TERMES DE

DONNéES, DE MéTHODES ET DE MODèLES HYDROLOGIQUES.

L’INSTITUT HYDROMéTéOROLOGIQUE TCHèQUE (CHMI)

éVALUE RéGULIèREMENT LA QUANTITé DE NEIGE ET éTA-

BLIT DES PRéVISIONS SUR LE RISQUE D’INONDATION.

LES INFORMATIONS OBTENUES à PARTIR DES STATIONS

TERRESTRES SONT INSUFFISANTES, DèS LORS, LES DONNéES

DES SATELLITES D’OBSERVATION DE LA TERRE SONT UNE AIDE

PRéCIEUSE.

« les méthodologies de détection de la couverture neigeuse dans des conditions imparfaites (cou-verture nuageuse) et l’évaluation hydrologique / géographique comptent parmi les enjeux les plus importants de l’hydrologie opérationnelle. De telles informations sont essentielles pour la précision de l’interpolation entre les différents points de mesure de la teneur en eau de la neige. le CHMi utilise des procédures SiG1 pour l’inter-polation et l’évaluation du volume d’eau de neige en République tchèque. Des produits permet-tant d’identifier les couvertures neigeuses sont actuellement utilisés comme base pour estimer les paramètres d’interpolation développés par un hy-drologue expérimenté. l’estimation de l’équivalent en eau de neige à partir de satellites ne peut pas être envisagée dans les régions montagneuses. toutefois, une surveillance des caractéristiques de la couche supérieure de neige peut donner une idée de l’apparition, au niveau régional et d’un point de vue spatial, de la fonte pendant la période critique du printemps. Cela peut permettre de prévoir les points sensibles qui peuvent être inondés, avant que les inondations ne soient repérées dans le réseau de mesure du niveau d’eau. »

Docteur de recherche en Sciences Naturelles Jan DAňHELKA, Ph.D.

1 Système d’information géographique.

La couverture neigeuse et ses modi-fications (limite de neige variable) sont surveillées à l’aide de plusieurs systèmes satellites, tels que l’image-rie Terra MODIS avec une résolution spatiale de 250 m, ou l’imagerie du radar ENVISAT ASAR avec une résolution spatiale de 150 m. Les données MODIS permettent d’avoir une couverture complète de la zone concernée et peuvent être acquises quotidiennement. Toutefois, les nuages peuvent cacher la surface terrestre. Dans ce cas, les données ASAR sont traitées indépendamment de la couverture nuageuse. En outre, la probabilité de présence de neige est calculée à la place de la cou-verture nuageuse en cas d’absence d’images SAR.

Fin juin 2009, des rivières du sud de la Bohème, dont la Vltava, ont provoqué l’inondation de plusieurs villes et villages. Prague, située dans une zone inondable, a subi d’importantes inonda-tions en 2002 (Crédits : Aktron / Wikimedia Commons).

Exemple d’extraction d’informations sur la couverture neigeuse à partir des données combinées de Terra MoDIS et des données in situ (Données : NASA, CHMI) (Crédits : GISAT).


SERVICE DE CARTOGRAPHIE DU MANTEAU NEIGEUx

FLOREO

Un système d’alerte précoce des risques d’inondations a été développé dans le cadre du pro-jet flOREO (ESA PECS). Il valide l’utilisation des technologies d’Ob-servation de la Terre en synergie avec des données in situ. Le déve-loppement de ce système a été mené dans le but de soutenir les activités existantes de surveillance hydrologique, en particulier la fonte des neiges et le ruissellement des eaux de surface contribuant aux inondations. GISAT utilise ce ser-vice en mode opérationnel depuis deux ans.

Docteur de recherche en Sciences Naturelles Jan DAňHELKA, Ph.D.

Directeur adjoint du département d’Hydro-logie - Institut Hydrométéorologique

Tchèque

MODIS ClassificationProbability (indicator

co-kriging)

SNOW COVER PRODUCT

Hybrid snow

cover map

next day after acquisition


Les autorités fluviales s’appuient sur l’Observation de la Terre pour observer la dynamique des matières en suspension

DANS LE CADRE DU PROjET COPERNICUS

FRESHMON, UNE LIGNE DE SERVICE EST EN

TRAIN D’êTRE DéVELOPPéE POUR SURVEILLER LA

QUALITé DE L’EAU DES RIVIèRES ET DES LACS. LE

DR. NORBERT WINKEL, RESPONSABLE DE LA

SECTION « ZONES CôTIèRES » DE L’INSTITUT

FéDéRAL DE RECHERCHE HYDRAULIQUE

(BAW) à HAMBOURG, UTILISE LES NOUVEAUx

PRODUITS BASéS SUR L’UTILISATION DE

SATELLITES POUR

Dr Norbert WINKELResponsable de la section K3 Zones côtières de l’Institut

fédéral de recherche hydraulique (BAW), Hambourg

« Comprendre les processus qui interviennent dans le transport des matières en suspension dans les voies navigables constitue une étape essentielle pour réduire les dépenses liées aux opérations de génie fluvial (la potamotechnie) comme le dragage, par exemple. les voies navigables allemandes tombent sous la responsabilité de l’institut fédéral de recherche hydraulique (BaW). nous optimisons dès lors les opérations de génie fluvial dans les estuaires de l’Elbe, de la Weser et de l’Ems, par exemple. les mesures associées à des modèles hydrodynamiques en 3D constituent un élément clé pour la compréhension des processus et l’optimisation de la potamotechnie. les produits de télédétection des matières en suspension développés par le consortium FRESHMON fournissent des mesures synoptiques très utiles de la concentration de matières en suspension en surface. nous nous attendons à ce que la résolution tempo-relle et spatiale des observations réalisées par la flotte de satellites Copernicus améliore considérablement notre travail quotidien. »

Dr. Norbert WINKEL

LA SURVEILLANCE DES MATIèRES EN SUSPENSION DANS LES COURS D’EAU

Dans le cadre du projet fRESHMOn, des cartes d’observation des matières en suspen-sion pour l’Elbe ont été fournies à l’Institut Fédéral de Recherche Hydraulique (BAW) à Hambourg.Ces produits comprenaient des séries temporelles, à différentes résolutions spatiales et temporelles, portant sur la turbidité et la concentration totale de matières en suspension. Les données satellitaires de MODIS, MERIS et RapidEye, à des résolutions spatiales respec-tives de 300, 250 et 5 m, ont été utilisées pour détecter des concentrations de matière en suspension comprises entre 0 et 500 mg/l.La mise à disposition de plusieurs cartes par jour permet de constater les variations des matières en suspension provoquées par les marées depuis l’embouchure du fleuve vers l’intérieur des terres. Des éléments à très petite échelle comme le panache des centrales électriques, le sillage des bateaux et les processus de mélange dans le cours du fleuve sont également visibles.

Séries temporelles pour l’observation des matières en suspension dans l’Elbe à l’aide des données satellitaires de MoDIS Terra et Aqua 250 m (Crédits : NASA et RapidEye pour les données sources, EoMAP pour le traitement).

Détection du sillage d’un bateau grâce aux données satellitaires à résolution de 5 m de RapidEye (Crédits : NASA et RapidEye pour les données sources, EoMAP pour le traitement).



Les services Copernicus aident la région Aquitaine à évaluer le recul des côtes

POUR éVALUER L’éROSION CôTIèRE (UN RISQUE NATUREL

MAjEUR EN AQUITAINE, FRANCE) ET PRéVENIR SES IMPACTS

POTENTIELLEMENT DRAMATIQUES, LE CONSEIL RéGIONAL

D’AQUITAINE SOUTIENT LE DéVELOPPEMENT D’OUTILS OPé-

RATIONNELS D’AIDE à LA DéCISION. DANS CE CONTExTE,

L’IMAGERIE SPATIALE FOURNIE PAR LES SATELLITES SPOT-5 ET

FORMOSAT-2 EST UTILISéE POUR CARTOGRAPHIER LES 240KM

DE CôTES SABLEUSES DE LA RéGION. AINSI, LES ACTEURS EN

CHARGE DE L’AMéNAGEMENT CôTIER PEUVENT ExPLOITER

LES CARTES PRODUITES POUR ANALYSER LES CHANGEMENTS

ANNUELS ET PROPOSER DES SCéNARII D’éVOLUTION. BASéS

SUR CETTE UTILISATION PERFORMANTE DE L’IMAGERIE SATEL-

LITAIRE POUR LE SUIVI DU TRAIT DE CôTE, DEUx SERVICES

ExPLOITANT DES OBSERVATIONS SATELLITAIRES SONT ACTUEL-

LEMENT DéVELOPPéS A L’UNIVERSITé DE BORDEAUx AVEC LE

SOUTIEN ET L’IMPLICATION D’UTILISATEURS DES PRODUITS

FINAUx QUI SONT LES SERVICES INFOLITTORAL-1 ET DDUST.

Cyril MALLET et ses collaborateurs effectuant des mesures in situ

sur la côtes en Aquitaine

« la protection du littoral contre l’érosion et la submersion marines est devenue une ques-tion cruciale pour les gestionnaires et les exploitants de la zone côtière. tout le long de la côte Sud-Ouest de la france (région aquitaine), l’érosion côtière pousse les rivages de sable à se déplacer à l’intérieur des terres. En plusieurs endroits, ce recul chronique peut aller jusqu’à modifier la planification urbaine actuelle et le développement du tourisme. Un partenariat régional s’organise pour anticiper les risques littoraux en définissant une straté-gie régionale de gestion du risque côtier. l’Observatoire du littoral d’aquitaine surveille et analyse les dynamiques du trait de côte en combinant les observations de terrain, aériennes et spatiales. Ces dernières présentent l’avantage d’offrir une couverture fréquente et éten-due de la zone et à coûts réduits par rapport aux services équivalents basés sur des moyens aériens. ainsi, tous les deux ans, nous exploitons de l’imagerie satellitaire à haute-résolution spatiale pour élaborer des cartes du trait de côte (environ 240 km de long) exploitables au format SiG1. Ces changements dans le temps sont évalués ; de cette analyse nous tirons des scénarii d’évolution pour les prochaines décennies, ce qui permet aux autorités locales et régionales d’établir des stratégies de gestion cohérentes à leur échelle. Cette expérience réussie a démontré l’utilité de développer un service opérationnel de cartographie basé sur l’imagerie satellitaire, pour cartographier le trait de côte et évaluer son évolution dans le temps, ce qui constitue un démonstrateur de service applicable partout dans le monde.nous avons également souligné le potentiel de l’imagerie spatiale haute-résolution pour quantifier les impacts des tempêtes sur les dunes et surveiller la régénération de la végé-tation dans les dunes après une tempête. le service innovant DDUSt tente de répondre à l’ensemble de ces besoins ».

Cyril MALLET, Ingénieur Géologue du Littoral, Bureau de Recherche Géologique et Minière

1 Système d’Information Géographique.

DDUST – un service opérationnel pour surveiller l’érosion des dunes côtières

DDUSt est un service de cartographie de la dynamique des dunes littorales basé sur de l’imagerie satellitaire. Créé par le Conseil Régional d’Aquitaine dans le cadre d’un projet SUDOE Interreg IV B mené par Géo-Transfert de l’Université de Bordeaux (www.geotransfert.epoc.u-bordeaux1.fr), DDUSt proposera des outils de gestion basés sur l’imagerie satellitaire pour surveiller les dunes et planifier leur gestion. Cet outil aidera à évaluer les impacts des tempêtes et la restauration des dunes et des plages post-événement. DDUSt utilise le dépérissement de la végétation et les changements des dunes littorales comme indicateur de l’érosion dunaire, qu’elle soit due à des changements sur le long terme ou à des tempêtes. Les séries temporelles (annuelles ou à la suite d’un événement) de données satellitaires haute et très haute résolution sont traitées pour produire trois produits cartographiques :• une analyse de l’état de conservation des systèmes dunaires (cf. figure de gauche ci-dessous)• la surveillance de l’érosion du trait de côte• et la surveillance des actions de conservation ayant pour but de stabiliser les systèmes dunaires.

Des couches raster et vecteur compatibles avec des logiciels SIG seront fournies aux utilisateurs finaux. Dans un premier temps, le service sera déployé le long de la côte Aquitaine et sur la côte Nord du Portugal. Ensuite, dans le cadre de Copernicus, nous souhaitons développer le service DDUSt pour couvrir l’ensemble des côtes sableuses d’Europe.

Gauche : Image satellite GeoEye. Cartographie de la dune (le blanc, le degré de vert et le gris dépendent du type de végétation présent), entre la plage (jaune) et la forêt (vert sombre). Les croix sont des points de contrôle in-situ pour valider la cartographie. Droite : Analyse sur la période 2005-2007 montrant des changements à la frontière ouest de la dune avec un déclin des zones rouge (retrait) et une augmentation des zones vertes (restauration).


Bureau de contact régional (RCO) de Midi-Pyrénées et AquitainePlus d’informations sur http://www.doris-net.eu/en/node/309

Contact: Christelle [email protected] - Tel.: +33 (0)5.62.25.97.07



Le potentiel local des services terrestres paneuropéens de Copernicus pour les Bureaux Régionaux des Dossiers Environnementaux

AU NIVEAU LOCAL, LA DEMANDE EN DONNéES ACTUALISéES ET COHéRENTES CROIT ET INCITE

LES BUREAUx RéGIONAUx DES DOSSIERS ENVIRONNEMENTAUx (LERC - LOCAL ENVIRONMENTAL

RECORDS CENTRES) DU ROYAUME-UNI A ENVISAGER L’UTILISATION DES DONNéES ET DES SERVICES

D’INFORMATIONS COPERNICUS POUR LA SURVEILLANCE DES TERRES (GMES LAND), POUR LIMITER

LES COûTS LIéS AUx DéVELOPPEMENTS TECHNIQUES AINSI QUE L’ENTRETIEN DES CAPACITéS DE

PRODUCTION.

« Dans le Cambridgeshire, nous disposons actuellement de très peu de données numériques sur l’habitat, pratiquement aucune en fait. nous commençons néanmoins à nous intéresser aux données relatives à l’habitat fournies par nos partenaires, à la place des données sur les espèces. les autorités locales prennent conscience de la nécessité de mieux comprendre les habitats affectés par le développement, en particulier ceux du cadre du Plan d’action en faveur de la Biodiversité (BaP - Biodiversity Action Plan). À cet égard, nous considérons la cartographie des habitats basée sur l’Observation de la terre comme une bonne solution potentielle. la disponibilité croissante d’ensembles de données récentes et pertinentes obtenues grâce à nos agences gouvernementales permet également à nos partenaires de voir cette solution potentielle devenir de plus en plus probable. »

John CoRNELL, Directeur de Centre, Cambridgeshire et Peterborough

Centre des Dossiers Environnementaux

« il y a eu ces dernières années une augmentation de la demande en données géographiques de grande qualité sur l’habitat et l’utilisation des terres émanant du Service d’information sur la Biodiversité du Comté de norfolk (nBiS). les organismes natio-naux, les autorités locales et les consultants écologiques ont tous besoin de cette information. À cela s’ajoute une demande de mises à jour régulières pour permettre la surveillance des sites et des habitats. actuellement, nBiS utilise des photographies aé-riennes pour cartographier les habitats dans le cadre d’un Système d’informations Géographiques. Ceci prend du temps et nous te-nons beaucoup à étudier l’utilisation d’analyses semi-automatisées de l’imagerie de l’Observation de la terre, en particulier par le biais du futur libre accès à l’imagerie satellitaire européenne. »

Martin HoRLoCK, Responsable de l’information sur la biodiversité,

Service d’Information sur la Biodiversité, Comté de Norfolk

A PROPOS DES BUREAUx LOCAUx DES DOSSIERS ENVIRONNEMENTAUx

Les local Environmental Records Centers (LERC) sont apparus au Royaume-Uni au cours des 10 dernières années dans le but de rassembler, stocker et mettre à disposition des informations environnementales au niveau des municipalités. Il s’agit généralement d’orga-nisations à but non lucratif qui agissent en tant que « guichet unique » pour les données environnementales dans chaque comté ou zone locale. L’information recueillie par les LERC comprend un large éventail de thèmes, dont les habitats, les sites protégés, les espèces et les aspects physiques du paysage.

La carte ci-dessus indique en détails la couverture de dix composants de lieux différents relatifs à diverses formes de végétation, à la gestion des terres et aux proprié-tés de surface (Crédits : MS.MONINA).

LES AVANTAGES DE COPERNICUS POUR LES LERC

Les LERC fonctionnent en réseau avec le Royaume-Uni et l’Irlande par le biais de l’Associa-tion des LERC (connue sous le nom de « ALERC »). Bien que leurs tailles, leurs organisations et leurs contributions, soient variables, il est aisé d’identifier les points communs entre leurs activités. Toutes sont nécessaires pour soutenir les utilisateurs de données, développer des relations avec des groupes qui fournissent des données, échanger les meilleures pratiques et travailler dans un contexte de paysage plus vaste. Il n’est pas rare que les LERC travaillent ensemble sur des recherches ou des projets concernant des données inter-comtés. Dans la région Eastern England, six LERC se rencontrent tout au long de l’année pour s’entretenir de questions générales liées à leur travail quotidien. Globalement, ils visent à offrir les meilleurs services et produits disponibles aux utilisateurs et fournisseurs de données, ce qui permet d’augmenter l’aide financière, ainsi que les banques de données.

Suite à la demande croissante de leurs clients pour obtenir des données actualisées, cohé-rentes et complètes, les LERC envisagent désormais de recourir à l’Observation de la Terre pour couvrir au moins une partie de leurs besoins. L’apparition des données et informations des services Copernicus pour la surveillance des terres au sein d’un cadre opérationnel permettra aux LERC d’adopter des produits issus de l’Observation de la Terre sans devoir recourir à des développements techniques internes coûteux. Les LERC de la région est de l’Angleterre envisagent actuellement l’utilisation de l’Observation de la Terre pour carto-graphier l’habitat dans le cadre du projet MS.MOnina.


L’Agence de Bassin Hydraulique du Tensift au Maroc s’appuie sur la télédétection pour une gestion intégrée des ressources en eau

L’AGENCE EST EN CHARGE DE LA GESTION

INTEGRéE DES RESSOURCES EN EAU, UN

CONCEPT QUI ENCOURAGE LA PRéSERVATION

DES RESSOURCES TOUT EN PROMOUVANT

LE DéVELOPPEMENT SOCIO-éCONOMIQUE.

DANS LE CADRE D’UNE éTUDE DE RECHERCHE

ET DéVELOPPEMENT, PLUSIEURS OPéRATEURS

SECTORIELS LOCAUx ET ORGANISMES

DE RECHERCHE (ABHT, ORMVAH, UCAM,

DMN)1 IMPLIQUéS DANS LE LABORATOIRE

INTERNATIONAL TREMA AINSI QUE DES

INSTITUTIONS éTRANGERES (CESBIO, IRD, GIZ,

BGR, ACSAD)2 ONT COLLABORE POUR METTRE

EN ŒUVRE UN SYSTEME D’AIDE à LA DéCISION

POUR LA GESTION INTEGRéE DES RESSOURCES

EN EAU.Brahim BERJAMY lors de la présentation du Plan

principal pour la gestion intégrée des ressources en eau de Haouz plain. Marrakech, 2011.

« l’irrigation, principalement située dans la plaine Haouz-Mejjate (6000 km²), représente envi-ron 80% de la consommation d’eau de la zone. De plus, la ville de Marrakech a besoin de plus en plus d’eau alors que le niveau de l’aquifère est descendu durant les deux dernières décennies (de plus de 2m/an), du fait de l’explosion du pompage des eaux souterraines. nos évaluations des eaux souterraines par le passé comportaient de grandes incertitudes sur la décharge des eaux souterraines pour l’irrigation du fait de la variation dans le temps et l’espace des prélèvements d’eau en fonction du climat et de l’utilisation des sols. nous avons décidé de construire un outil totalement nouveau où la demande en eau des plantes est calculée à partir de la télédétection, et le prélèvement d’eau est le résidu de cette demande. les bénéfices sont importants. les données Copernicus offrent une vue synoptique et conti-nue de ce qui se passe en termes d’utilisation des sols, d’évolution des zones irriguées, de demande en eau des plantes avec une précision sans précédents. De plus, notre méthode est entièrement transparente, afin que chaque acteur puisse revoir les hypothèses du modèle. finalement, nous avons commencé à construire des scénarii de gestion intégrée de l’eau à moyen terme en prenant en compte les visions et les projets des différentes parties prenantes dans le bassin Haouz. »

Brahim BERJAMYHead of the Information Systems, Communication and Cooperation Department.

Agence de Bassin Hydraulique du Tensift, Maroc.

DE L’IMAGERIE SATELLITAIRE à UN SYSTèME D’AIDE à LA DéCISION POUR UNE GESTION INTéGRéE

DES RESSOURCES EN EAU

Le CESBIO a cartographié mensuellement des estimations d’évapotranspiration de 2001 à 2009 en utilisant trois principales sources : (1) une interpolation spatiali-sée journalière de données de référence d’évaporation à partir des stations mé-téorologiques de terrain, (2) des cartes annuelles d’occupation du sol, (3) des calculs sur les coefficients de récolte à partir de données satellitaires. Un modèle sur les flux d’eau de surface (demande et ressources des zones urbaines et irriguées) a été créée pour 50 sous-zones considé-rées comme homogènes au regard de leur demande en eau et de leurs ressources. Ce modèle était lié à un modèle sur les eaux souterraines pour fournir les variations à la fois spatiales et temporelles en surface et permettre le calcul de l’équilibre des eaux souterraines.Le modèle a été élaboré et validé pour l’ensemble de la période et est actualisé annuellement. Des scénarii à moyen terme (supérieurs à 20 ans) sont maintenant étudiés. Certains d’entre eux sont basés sur la demande (reconversion vers de l’irrigation au goutte-à-goutte, recharge artificielle de l’aquifère), d’autres sont basés sur la ressource (nou-veaux barrages, transferts accrus d’eau) et d’autres sont liés aux politiques publiques en matière de gestion de l’eau.

Carte des zones irriguées basée sur l’analyse d’imagerie satellitaire couvrant une décennie, superposée aux dif-férentes zones administratives d’irrigation (Crédits : LMI TREMA, 2011).

Utilisation des sols élaborée suivant la classe majoritaire de chaque campagne annuelle de télédétection entre 2011 et 2009 (Crédits : LMI TREMA, 2011).

M. Berjamy accompagné d’étudiants à l’occasion du test d’un radiomètre multispectral dans la zone irriguée de la plaine de Haouz.



Contact: Christelle [email protected] - Tel.: +33 (0)5.62.25.97.07

1 Agence de Bassin Hydraulique du Tensift, Office de Mise en Valeur Agricole du Haouz, Université Cadi Ayyad de Marrakech, Direction de la Météorologie Nationale.2 Centre d’Etudes Spatiales de la Biosphère, Institut de Recherche pour le Développement, Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit, Bundesantalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Arab Centre for the Studies of Arid Zones and Dry Lands.


L’Observation de la Terre aide des collectivités locales à surveiller la qualité des eaux de lac

LA COMUNITA DEL GARDA (COMMUNAUTE DE GARDE) EST

UNE ASSOCIATION QUI REGROUPE LES MUNICIPALITéS ET

LES INSTITUTIONS DU LAC DE GARDE DANS UN BUT DE

PROTECTION, DE MISE EN VALEUR ET DE DéVELOPPEMENT

DE LA RéGION DE GARDE. UNE ATTENTION PARTICULIèRE

EST PORTéE AU TOURISME ET à LA GESTION DE LA QUALITé

DE L’EAU, CETTE DERNIERE POUVANT AVOIR UN IMPACT

IMPORTANT SUR LE DéVELOPPEMENT DU TOURISME.

Giorgio PASSIoNELLI Responsable de la Communauté du lac de Garde,

Région de Lombardie

« Ces dernières années, la Comunità del Garda a choisi d’utiliser des produits obtenus à partir d’images satellitaires pour traiter ce problème. Cette solution constitue également un bon outil dans les plans de gestion des bassins hydrographiques, permettant ainsi de faire face aux problèmes environnementaux locaux. Grâce aux techniques de télédétection, nous avons accès aux toutes dernières cartes d’information sur la qualité des eaux, telles que la tempéra-ture et la transparence, ce qui nous permet de communiquer l’état écologique de cette zone aux citoyens et aux touristes d’une manière claire et efficace. tout cela à un coût raisonnable pour nos institutions ! la cartographie des macrophytes du lac de Garde est un exemple de résultat obtenu avec les images satellitaires utilisées par la Comunità. l’utilisation de ces plantes aquatiques comme indicateurs de l’état écologique de l’eau est clairement recommandée dans la Directive-Cadre sur l’eau. les cartes des concentrations saisonnières de ces indices ou d’autres substances importantes, comme la chlorophylle, la matière organique en suspension ou dissoute, sont utiles pour améliorer la planification et la gestion des ressources. »

Giorgio PASSIoNELLI

DES CARTES COPERNICUS DE LA QUALITé DES EAUx DESTINEES A LA GESTION DES LACS

La télédétection par satellite est devenue un outil nécessaire à la surveillance de la qualité des eaux des lacs depuis la fin des années 80. Dans le cadre du projet EUlaKES (European lakes under Environmental Stressors), financé par le Programme Europe Centrale 2010-2013, l’information multitemporelle et spatiale liée à la qualité des eaux de la zone euphotique des plans d’eau a été obtenue grâce à la télédé-tection. Une importante série de données sous forme d’images MERIS (Medium Resolution imaging Spectrometer) fournies par l’ESA (Agence Spatiale Européenne), a été traitée par le biais de modèles bio-optiques. Cela a permis d’obtenir des cartes de concentration de la chlorophylle, de la matière organique en suspension et de la matière organique dissoute colorée, ainsi que des cartes de transparence de l’eau. Les analyses spatiales et temporelles ont permis d’identifier les zones et les années considérées comme les plus vulnérables aux apports anthropiques locaux et aux effets du changement climatique. Les résultats ont montré que les eaux très transparentes du lac de Garde (une caractéristique typique des lacs oligotrophes) présentaient des concentrations maximales de chlorophylle au printemps et des valeurs maximales de concentration en matières en suspension dans la partie sud du bassin oriental.Tous les résultats peuvent être utilisés dans un modèle spécifique, conçu pour aider les décideurs et autres organismes chargés de la gestion des eaux du bassin. Ce modèle fournit une liste des mesures qui pourraient être prises dans le cadre d’un programme de conser-vation de la qualité des eaux, ainsi qu’un inventaire des scénarios possibles par rapport aux changements climatiques en cours.

Bureau de contact régional (RCO) de LombardiePlus d’informations sur http://www.doris-net.eu/en/node/299

Contact : Anna Basoni – [email protected] - Tél. : +39 0223699299


Le lac de Garde, situé au Nord-Est de l’Italie, est le plus grand lac d’eau douce du pays. La Comunità del Garda joue un rôle actif dans une zone regroupant 70 municipalités et 3 régions : la Vénétie, la Lombardie et le Trentin-Haut-Adige (NUTS2), ainsi que quatre provinces (NUTS3) (Crédits : Comunità del Garda Picture).

Cartographie indiquant la moyenne annuelle de concentration de chlorophylle (mg/m3) (photos du haut) et la transparence (m-1) (photos du bas) du lac de Garde. Chaque année, six images sont sélectionnées selon les périodes d’échantillonnage proposées par la Directive-Cadre sur l’eau. Ces cartes sont produites par l’IREA CNR à partir d’images MERIS (ESA) dans le cadre du projet EULAKES (Crédits : IREA CNR).


Collaboration recherche-industrie pour le développement de services Copernicus

LE GROUPEMENT D’INTéRêT SCIENTIFIQUE

BRETAGNE TéLéDéTECTION (GIS BRETEL – WWW.

BRETEL.EU) EST UN CENTRE D’ExCELLENCE SPéCIALI-

Sé DANS LES DOMAINES DE LA TéLéDéTECTION LIéS

à L’OBSERVATION ET LA SURVEILLANCE MARITIME

ET TERRESTRE. LE GIS BRETEL SOUTIENT L’INITIATIVE

RéGIONALE DE STATION DE RéCEPTION DIRECTE ET

D’ANALYSE D’IMAGES SATELLITES RADAR (OPéRéE

PAR CLS). IL FAVORISE éGALEMENT LES COLLABORA-

TIONS ENTRE LES LABORATOIRES DE RECHERCHE ET

LES ENTREPRISES AFIN DE DéVELOPPER L’ACTIVITé

ET LES APPLICATIONS DE TéLéDéTECTION DANS LES

DOMAINES RURAUx, URBAINS ET MARITIMES.

Prof. René GARELLo

LE PROjET VIGISAT

Le projet ViGiSat est soutenu par le GIS Bretel et opéré par CLS. Il est consacré aux études des propriétés des ondes électro-magnétiques (EM) qui interagissent avec la surface du globe et le comportement des données en termes de fréquence, polari-sation, angle d’incidence etc. Les données spécifiques qui traitent les applications SAR (Synthetic Aperture Radar) sont en partie tributaires de l’accès à un grand nombre d’images. Le GIS Bretel implique les fonc-tionnalités du projet ViGiSat dans le cadre de programmes scientifiques nationaux et internationaux. La plupart des équipes du GIS BreTel sont associées dans des travaux réalisés dans le cadre du réseau des centres des compétences ou des observatoires spatiaux régionaux du territoire français. Le GIS Bretel a déjà publié deux articles dans une publication NEREUS, dans le cadre de l’initiative Copernicus.

Gauche : Pollution d’hydrocarbures détectée par ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) embarqué sur le satellite ENVISAT. Droite : la station de réception VIGISAT. Copyright 2011 (Crédits: CLS).

Identification des réservoirs écologiques et corridors afin de mettre en œuvre des mesures pérennes de développement durable pour protéger les espèces sauvages (Credits : Hubert-Moy, CoSTEL – Université Rennes 2).


Contact : Christelle Bosc [email protected] - Tél. : +33 (0)5.62.25.97.07


COPERNICUS AU SERVICE DE LA GESTION DURABLE DES ZONES

éCOLOGIQUES SENSIBLES

Dans le domaine terrestre, la Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aména-gement et du Logement (DREAL), autorité publique en partenariat avec les régions Bretagne, Midi-Pyrénées et Aquitaine doit élaborer un Schéma Régional de Cohérence Ecologique (SRCE) pour l’aménagement des territoires. Cet outil de gestion des zones rurales et urbaines sert à identifier les réservoirs et corridors écologiques afin d’accroître la mobilité de la faune et proposer des mesures pour les protéger.

« l’exploitation des données satellite à haute résolution spatiale est essentielle pour la compréhension des phénomènes physiques de l’environnement. En Bretagne, beaucoup de ces phénomènes physiques sont complexes en particulier à l’interface terre/mer. les interactions entre les zones rurales et urbanisées sont aussi en constante évolution. ainsi la synergie des données Copernicus avec d’autres sources nous permet de mieux comprendre ces phénomènes et ainsi de mieux évaluer les conséquences du changement climatique. En tant que scientifiques, nous pouvons ainsi par exemple travailler pour un meilleur déve-loppement socio-économique à l’échelle régionale, prévenir les aléas liés aux risques et catastrophes naturels ainsi que déterminer les sources d’énergie potentiellement utilisables pour le développement des énergies renouvelables. »

René GARELLoProfesseur à Telecom Bretagne, Département Image et Traitement de l’InformationDirecteur du Groupement d’Intérêt Scientifique Bretagne Télédétection (GIS BreTel)

DéTECTION DES POLLUTIONS D’HYDROCARBURES PAR COPERNICUS

La pollution par les hydrocarbures est un des risques maritimes majeurs pour les eaux et les côtes de la Bretagne. Être capable de détecter, suivre et identifier les pollueurs en utilisant les données satellite radar et AIS (automatic identification System) est au centre des développements d’applications pour les utilisateurs finaux. Dans ce cadre, la station de réception ViGiSat est un outil clé. Les satellites radar transmettent en temps réel à ViGiSat les données radar récoltées depuis l’Espace. Ces images analysées permettent de jour comme de nuit et par tout temps de détecter les bateaux et les traces de pollutions et de prévenir les autorités en temps réel.


LA POLITIQUE AGRICOLE COMMUNE (PAC) DE L’UNION EUROPéENNE, QUI RéGIT LES SUBVENTIONS ANNUELLES OCTROYéES AUx AGRICULTEURS EUROPéENS, REQUIERT UN SYSTèME D’INFORMATIONS GéOGRAPHIQUES (SIG) COMPLET à L’éCHELLE RéGIONALE/NATIONALE. CE SYSTèME INTERVIENT DANS LA GESTION ET LE CONTRôLE DES ENVIRONNEMENTS AGRICOLES DANS LES 27 PAYS MEMBRES DE L’UE ET DES FLUx DE FINANCEMENT DE LA COMMISSION EUROPéENNE POUR CHAQUE AGRICULTEUR. L’ACQUISITION DE DONNéES PAR TéLéDéTECTION PERMET D’éVALUER LA CONFORMITé DE LA DEMANDE DE L’AGRICULTEUR ET DE DéCLENCHER LE VERSEMENT DE SUBVENTIONS. Antonietta DE CoSTANZo (à droite) et les membres de

l’équipe oPLo : Roberta ANNoNI et Paolo oTToBoNI

« afin de maintenir l’objectivité des contrôles obligatoires des subventions, la Direction Générale de l’agriculture de la Commission Européenne gère un vaste projet depuis 2003. Ce projet repose sur la diffusion de données satellitaires à tous les États membres de l’UE (et/ou aux agences locales en charge des subventions) sur des sites d’échantillonnage pré-sélectionnés. Dans ce cadre, notre agence, en coopération avec l’OPlO (agence Régionale de lombardie pour les Subventions agricoles) et les autres agences régionales de paiement, utilise chaque année la télédétection et les Systèmes d’informations Géographiques (SiG) pour gérer ces subventions. Cet outil offre un excellent rapport coût/bénéfices et permet de réaliser la surveillance de l’environnement agricole. la méthodologie adoptée nous a permis de réduire le temps et les efforts consacrés à l’identification des parcelles décla-rées par rapport aux relevés de sols traditionnels. nous disposons en fait d’un aperçu des conditions d’utilisations des terres agricoles pour toutes les exploitations couvertes par la télédétection. Ce service qui repose sur l’Observation de la terre nous permet également de vérifier, à tout moment et n’importe où grâce à l’interface Web, les cultures présentes et la gestion suivie par l’agriculteur, donc le respect des conditions imposées par la PaC (Politique agricole Commune), qui constitue un élément essentiel au versement rapide des subventions aux agriculteurs. »

Antonietta DE CoSTANZoDirectrice de l’oPLo (Agence Régionale de Lombardie pour les Subventions Agricoles)

- Region de Lombardie - Italie

LES CONTRôLES PAR TéLéDéTECTION DANS L’AGRICULTURE

Les agences de paiement ont mis en place le Système Intégré de Gestion et de Contrôle (SIGC). Ce système reposait sur des données de télédétection (aérienne et satellitaire), des plans cadas-traux et des cartes topographiques, des relevés annuels au sol, des modèles numériques du terrain et de la couverture terrestre. L’objectif poursuivi était le maintien, le développement et le contrôle d’une production agricole durable.Tous les trois ans, l’Italie réalise une campagne d’acquisition d’imagerie aérienne (résolution spatiale de 0,5 m) pour obtenir une couverture complète de son territoire. Ces informations permettent de maintenir et d’actualiser le Système italien d’Identification des Parcelles Agricoles (SIPA) : une carte de l’utilisation du sol/de la couverture terrestre à une échelle de référence de 1:10 000 caractérisée par une précision thématique élevée.Les données satellitaires fournies à l’AGEA (Agence de Paiement Italienne) par la Direction Générale de l’agriculture de la Commission Européenne (DG AGRI), en plus des données aé-riennes, sont traitées chaque année afin de fournir aux SIG nationaux/régionaux des couches de données de télédétection à résolution spatiale élevée permettant de détecter des petites parcelles cultivées. Ces couches sont ensuite superposées aux limites administratives et à un ensemble d’autres données (cadastres, images d’archives, cartes topographiques, éléments pay-sagers, cartes climatiques, cartes des risques, informations relatives aux réseaux hydrologiques et systèmes forestiers, etc.).Grâce à cette capacité multispectrale (utile pour l’identification des récoltes) et à la précieuse expérience des analystes, il est possible de contrôler les demandes de financement des agricul-teurs indépendamment les unes des autres. De plus, la télédétection joue un rôle très utile dans la surveillance des paramètres environnementaux (par exemple, l’érosion du sol, les conditions des cultures, la présence d’éléments paysagers, etc.) dans le but de préserver le paysage rural.En conclusion, les services de télédétection intégrés à un Système d’Informations Géographiques, permettent à l’utilisateur de réaliser des évaluations rapides dans le cadre du contrôle des décla-rations des cultures et, de manière plus générale, de répondre aux besoins de protection et de gestion de l’agriculture.


Contact : Anna Basoni – [email protected] - Tél. : +39 0223699299Comparaison d’images satellitaires avec la situation sur le terrain, l’imagerie multispectrale (dans ce cas, un infrarouge fausses couleurs) permet d’identifier les cultures UE/AGEA – Imagerie satellitaire haute résolution du système QuickBird (Crédits : AGEA).


OPLO (Agence Régionale de Lombardie pour les Subventions Agricoles)

Une meilleure gestion des subventions agricoles dans l’Union européenne grâce aux services Copernicus


Appui à la directive européenne relative à une utilisation durable des pesticides

IL ExISTE AU NIVEAU EUROPéEN PLUSIEURS

INITIATIVES LéGISLATIVES DONT L’OBjECTIF EST

D’ENCOURAGER LES AGRICULTEURS à ADOPTER

DES PRATIQUES DURABLES ET à RéDUIRE L’IMPACT

ENVIRONNEMENTAL DE L’AGRICULTURE.

AINSI, LA DIRECTIVE 128/2009/CE RELATIVE à UNE

UTILISATION DES PESTICIDES COMPATIBLE AVEC LE

DÉVELOPPEMENT DURABLE PROPOSE UNE SéRIE

D’ACTIONS POUR LA RéDUCTION DU RISQUE

LIé à L’IMPACT DES PESTICIDES SUR LES AGRO-

éCOSYSTèMES ET SUR L’HOMME.

LA DIRECTIVE IMPOSE AUx éTATS MEMBRES DE

DéVELOPPER DES PLANS D’ACTION NATIONAUx

QUI INTèGRENT DES MESURES ADAPTéES POUR

LA RéDUCTION DES RISQUES LIéS AUx PESTICIDES

à L’éCHELLE DES TERRITOIRES AFIN DE RéDUIRE

L’ExPOSITION AUx PESTICIDES ET DE PRéSERVER

LA QUALITé DES MILIEUx AQUATIQUES ET

TERRESTRES.

Roberto CoLoMBo, Antonio FINIZIoDépartement des Sciences de l’Environnement -

Université de Milan-Bicocca, Italie

« les images obtenues par télédétection et utilisées dans les Systèmes d’informations Géographiques (SiG) jouent un rôle primordial dans nos études de l’impact des pesticides sur l’environnement, car elles représentent les variations spatiales et temporelles de cet impact. Conformément au programme d’enregistrement de l’UE, les risques liés aux pesticides sont évalués en laboratoire à l’aide des données de toxicité aiguë et chronique comparées aux concentrations environnementales prévisibles calculées à l’aide de modèles d’évolution et d’exposition. les modèles de prévision sont l’outil qui va permettre d’évaluer l’évolution des concentrations chimiques suite aux changements des taux d’émission et de l’utilisation du sol. De tels modèles sont très utiles en appui à un système d’information pour la gestion du territoire dans le respect des objectifs de la directive relative à une utilisation des pesti-cides compatible avec le développement durable. le défi posé par la télédétection et les images SiG est de savoir comment tenir compte des changements au niveau des paramètres environnementaux (à savoir l’utilisation et les propriétés du sol, les conditions climatiques, l’hydrographie), qui ont constitué un problème majeur dans le passé au niveau de l’application à un site des méthodes basées sur la prévision. »

Antonio FINIZIo

TELEDETECTION ET SYSTEMES D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG) APPLIQUES A L’IDENTIFICATION DES PLANS D’EAU

POTENTIELLEMENT ExPOSES A LA DERIVE DE PESTICIDES

La dérive par le vent a été identifiée comme l’une des principales voies d’accès des pesticides aux eaux de surface, ce qui entraîne l’exposition involontaire des organismes aquatiques à ces pesticides. Au cours des dernières années, on a beaucoup débattu de la mise en oeuvre de mesures d’atténuation du risque (zones tampon) visant à réduire la contamination des plans d’eau. À l’issue de ces débats, il est ressorti que les facteurs paysagers devaient être pris en compte au moment de définir les distances adéquates pour la zone tampon.Par exemple, la présence d’obstacles naturels tels que des haies à proximité des plans d’eau, peut réduire efficacement le phénomène de dérive. De plus, des facteurs tels que la vitesse et la direction prédominante du vent, le débit et la taille des cours d’eau peuvent influencer sensi-blement l’exposition des organismes aquatiques à la dérive de pesticides.L’introduction récente de la directive « relative à une utilisation des pesticides compatible avec le développement durable » a fait naître le concept de gestion des risques liés aux pesticides et de mesures d’atténuation de ces risques au niveau local. C’est dans ce contexte que la société DOW Agroscience, qui développe des produits pour la protection des cultures, a financé récemment un projet portant sur l’étude d’une application éventuelle de télédétection pour développer un indicateur fondé sur les Systèmes d’Informations Géographiques. Cet indicateur, grâce aux informations sur la couverture terrestre et les réseaux hydrographiques, permettrait de confir-mer la présence d’éléments d’atténuation active au niveau du paysage (par exemple des haies), d’identifier les tronçons d’une rivière les plus exposés au risque de dérive, ainsi que les endroits où il conviendrait de mettre en œuvre les mesures de gestion des risques.


Contact : Anna Basoni – [email protected] - Tél. : +39 0223699299

La Valteline est une importante zone agricole de Lombardie (Italie), célèbre pour ses vignobles et ses vergers. C’est pour cette raison qu’elle a été sélectionnée pour la mise en œuvre d’une application préliminaire de l’indicateur. Cet indicateur repose sur des caractéris-tiques spatiales telles que la distance entre les vergers et les plans d’eau, la présence de haies, la mise en place de zones tampons et des couches d’informations. La figure ci-dessus illustre les résultats obtenus (Crédits : Université de Milan-Bicocca).



au cours des 18 premiers mois du projet, les caractéristiques géométriques de nombreux glissements de terrain ont été établies par l’ERt, ce qui a permis d’obtenir des informations importantes pour la planification des interventions. De plus, les routes provinciales dans les zones très critiques ont été sondées à l’aide d’un système de radar pénétrant mobile afin d’évaluer la surface, la base et la couche de fondation de la route. » Piero LACoRAZZA

(Président de l’administration provinciale de Potenza)

Des capteurs électromagnétiques pour étudier les infrastructures routières dans les zones à risque hydrogéologique

DANS LE CADRE DU PROGRAMME OPéRATIONNEL RéGIONAL DE BASILICATE POUR LA PéRIODE 2007-2013, DANS LE CONTExTE DU FONDS EUROPéEN DE DéVELOPPEMENT RéGIONAL, L’ADMINISTRATION PROVINCIALE DE POTENZA A MIS EN PLACE UN SYSTèME D’OBSERVATION DES ZONES ExPOSéES à UN RISQUE HYDROGéOLOGIQUE, DONT LES ROUTES PROVINCIALES. LE SYSTèME REPOSE SUR L’INTéGRATION DE TECHNIQUES GéOLOGIQUES, GéOMORPHOLOGIQUES ET GéOPHYSIQUES INNOVANTES ET A éTé MIS EN OEUVRE PAR LE CNR-IMAA ET L’UNIVERSITé DE BASILICATE. LES PRODUITS DE CE SYSTèME PEUVENT AIDER L’ADMINISTRATION PROVINCIALE DE POTENZA à éTABLIR LE NIVEAU D’ACTIVITé DANS CERTAINES ZONES, APPROFONDIR LES éTUDES LORS DE PRéCIPITATIONS IMPORTANTES ET ExéCUTER RAPIDEMENT LES ACTIONS REQUISES POUR RéTABLIR LA CIRCULATION ET LA SéCURITé ROUTIèRE, TOUT EN RéDUISANT LA DURéE ET LES COûTS D’INTERVENTION.

M. Piero LACoRAZZA, Président de la province de Potenza, lors

d’une inspection des interventions sur une route touchée par un phénomène

d’instabilité.

« les glissements de terrain représentent le risque géomorphologique le plus répandu en italie. la Basilicate est la région du sud de l’italie qui se caractérise par la densité de glis-sements de terrain la plus élevée, avec plus de 27 zones par 100 km2. les substrats riches en argile, les précipitations extrêmes, la déforestation, l’urbanisation massive et l’industria-lisation sont autant de facteurs qui expliquent cette situation. très souvent, les glissements de terrain affectent les infrastructures routières, provoquant de sérieux problèmes au trafic routier et un ralentissement de l’activité économique.

Depuis décembre 2010, l’administration provinciale de Potenza, qui gère un réseau routier d’environ 2 587 km, a mis en place un système d’observation qui s’avère utile pour établir le taux d’activité des pentes situées à proximité des routes provinciales et évaluer la dégra-dation. Ce système repose sur l’intégration systématique d’informations géologiques et géomorphologiques, ainsi que d’études géophysiques dans une plateforme SiG1.

Dans ce contexte, les techniques de tomographie de résistivité électrique (ERt) et du radar pénétrant mobile (GPR) utilisées par le CnR-iMaa, se sont avérées très utiles. l’ERt fournit des informations sur les caractéristiques géométriques du glissement de terrain et sur la présence de zones à forte teneur en eau. le nouveau système de radar pénétrant mobile mis en œuvre par le CnR-iMaa permet de réaliser des contrôles périodiques de l’état de la route dans le cadre d’une maintenance préventive. il permet également d’obtenir rapi-dement des informations sur les dégâts subis par les routes afin d’optimiser la planification des opérations de réparation.

1 Système d’information géographique.

CAPTEURS éLECTROMAGNéTIQUES

APPLIQUéS à L’éTUDE DES INFRASTRUCTURES

ROUTIèRES DANS LES ZONES PRéSENTANT UN RISQUE

HYDROGéOLOGIQUE

Le système d’observation électroma-gnétique, qui repose sur l’intégration de différentes techniques, fournit des relevés de radar pénétrant et de tomo-graphie de résistivité électrique. Ces produits peuvent contenir des informa-tions spécifiques sur les modifications des propriétés physiques du sous-sol après un événement hydrogéologique.Des relevés de tomographie de résisti-vité électrique ont été obtenus pour des zones touchées par une activité récente du phénomène, lesquelles avaient déjà fait l’objet d’une analyse aérophoto-grammétrique. Plus de cinq zones de glissement de terrain ont été étudiées, et les informations relatives à l’ampli-tude du mouvement, à la profondeur de la surface de glissement, et à l’épaisseur du matériau ont été recueillies. Plusieurs kilomètres du réseau routier provincial ont été étudiés à l’aide du radar pénétrant mobile, ce qui a fourni des informations sur l’état de la surface de la route, de la base, et de la couche de fondation, et permis d’identifier les tronçons de route pour lesquels les répa-rations étaient très urgentes.

Géoradar mobile RIS Hi Pave d’IDS : a) système de suspen-sion de l’antenne (vers l’avant) ; b) Antenne numérique du pilote multicanal Fast Wave ; c) exemple d’acquisition de données en temps réel.

Sondage par radar pénétrant réalisé le long de la route provinciale SP12 à S. Angelo le Fratte (Basilicate) : a) emplacement du tronçon de route étudié ; b) détails de la route étudiée ; c) relevé brut.

ERT réalisée sur le glissement de terrain de S. Angelo le Fratte (Basilicate). a) Glissement de terrain avec localisa-tion des profils ERT (ligne rouge) et des profils de géo-radar (ligne bleue). Les lignes jaunes indiquent les zones d’origine du glissement de terrain ; b) ERT transversale et longitudinale.


Bureau de contact régional (RCO) de Basilicate Plus d’informations sur http://doris-net.eu/en/node/340

Contact : Carmela Cornacchia • [email protected] • Tél. : +39-0971-427275


Copernicus et la cartographie du potentiel solaire des toits pour l’installation de panneaux photovoltaïques

LA DEMANDE POUR UNE PRODUCTION ACCRUE

EN éNERGIE RENOUVELABLE REQUIERT UN DIS-

POSITIF DE SéLECTION DES TOITS QUI SOIT

EFFICIENT ET EFFICACE. SEUL UN TOIT RéPON-

DANT à CERTAINS PARAMèTRES PERMETTRA

UNE ExPLOITATION OPTIMALE DES PANNEAUx

SOLAIRES, à SAVOIR, L’EMPLACEMENT GéO-

GRAPHIQUE, LA PENTE, L’ASPECT, LA SURFACE

UTILISABLE, L’OMBRE ET L’IRRADIATION SO-

LAIRE. LA MESURE DE CES PARAMèTRES PEUT

SE RéVéLER PROBLéMATIQUE SANS UN ACCèS

AUx TOITS. LES RéSULTATS OBTENUS AVEC

COPERNICUS SONT FIABLES ET PRéCIS.

Dans le cadre de son travail auprès des coopératives immobilières et des autorités locales, Sustain, un bureau d’études en environnement et durabilité, utilise depuis deux ans les données de représentation cartographique du potentiel solaire fournies par Bluesky. Ces données, couplées à l’expérience accumulée dans le domaine de l’évaluation du potentiel d’économie d’énergie, permettent de développer un puissant outil de prévision.

« À ce jour, nous avons calculé, avec l’aide de Bluesky, le rendement potentiel en énergie solaire de près de 15 000 immeubles à travers le Royaume-Uni. Grâce aux données obte-nues, nous pouvons calculer le rendement potentiel toit par toit. Ces informations peuvent ensuite être regroupées afin de fournir une valeur pour l’ensemble du parc immobilier. Par après, nous conseillons chacune des coopératives immobilières sur les options de finan-cement et sur l’acquisition du matériel. nous intervenons également dans la gestion du programme d’installation. »

Le bureau Sustain a été particulièrement impressionné par le niveau de précision spatiale de Bluesky. En effet, la précision est primordiale pour identifier les propriétés individuelles. Ce niveau de précision très élevé résulte de la collecte de données GPS très précises et de l’utilisation d’un logiciel de planification aéroportée de pointe.

Antony SCoTTCollaborateur senior (SIG et données spatiales)

Sustain

MESURE DU POTENTIEL SOLAIRE DES TOITS

Bluesky a mis au point une méthode unique pour créer des cartes du potentiel solaire à partir de divers ensembles de données obtenus par télédétection, dont la photographie aérienne et des modèles numériques du terrain. Les techniques photogrammétriques (techniques d’iden-tification des propriétés géométriques d’un objet au départ de photographies) per-mettent de définir avec précision la surface, l’aspect et la pente des toits d’immeubles individuels. Ces éléments interviennent ensuite dans la mesure et l’enregistrement des facteurs qui contribuent au potentiel d’énergie solaire. La pertinence de chaque élément des toitures est ensuite envisagée en tenant compte de la forme du toit et d’autres éléments tels que la présence de jours, de toiture, ou de lucarnes et d’obs-tacles potentiels comme les immeubles voisins ou les arbres. Après cela, les résul-tats sont appliqués à des représentations géocodées des adresses pour cibler des immeubles en particulier.

Utilisation sur le terrain des rapports de potentiel d’énergie solaire de Bluesky pour des immeubles commerciaux.

La surface utilisable du toit est représentée sous la forme d’un polygone 3D. Ici, les exemples sont superposés à une photographie aérienne en 2D (Crédits : Bluesky).


Bureau de contact régional (RCO) DORIS_Net pour l’East MidlandsUniversité de Leicester/G-STEP

Adresse de messagerie : [email protected] - Tél. : +44 (0) 116 2297843

Les valeurs d’irradiation solaire sont obtenues à l’aide de l’outil PVGIS largement reconnu et utilisé (Crédits : Bluesky).

Pour sélectionner les toits au sein de son parc immobilier, l’entreprise Kier Group a utilisé des cartographies du

potentiel solaire.


court terme de l’exposition aux principaux polluants atmosphériques : PM2.5

1, PM102,

SO23, O3

4 and NO25. Cet indice représente

donc les effets d’exposition à des agents chimiques multiples. Il a été adapté pour différentes pathologies, et des modèles de prévision locale de cet indice santé ont été mis en œuvre. En utilisant les concentrations de polluant mesurées et prévues, l’ARI per-met la communication des risques de santé à la communauté de la santé et à la population en leur permettant de prendre des mesures proactives pour réduire l’impact sur la qualité de vie.

1 Particules de polluants de l’air d’un diamètre de 2,5 micromètres ou moins.2 Particules de polluants de l’air mesurant 10mi-cromètres ou moins.3 Dioxyde de soufre.4 Ozone.5 Dioxyde d’azote.

« L’évaluation de la qualité de l’air par rapport aux di-rectives européennes rend primordiale la prévision de la qualité de l’air pour les autorités locales et les orga-nismes municipaux »

Afin d’améliorer la circulation de l’infor-mation vers la communauté médicale, des plates-formes de communication ont été mises en place en étroite collaboration avec les hôpitaux, les pharmacies et les réseaux d’urgence pour aider les spécialistes dans le sud de la France, la Grèce et les Pays-Bas. Dans la région Provence-Alpes-Côte d’Azur, par exemple, la combinaison du trafic rou-tier intense et des fortes chaleurs du climat méditerranéen produit une qualité de l’air médiocre, connue pour être l’une des pires en Europe. Les effets reconnus de la pollu-tion atmosphérique sur la santé publique

Une étude récente menée par le Centre Thématique Européen sur l’Air et le Changement Climatique (European topic Centre for air and Climate Change - ETC/ACC) attribue 492 000 décès prématurés par an en Europe à la présence de particules fines dans l’air. Cela correspond à une réduc-tion moyenne de l’espérance de vie de huit mois, pouvant aller jusqu’à trente-six dans certains endroits. Ce n’est pas surprenant, nous respirons en effet en moyenne vingt fois par minute et l’air que nous inhalons est le nutriment le plus important du corps humain. Si l’on se réfère aux directives de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) et aux nombreuses études épidémiologiques, il est grand temps d’admettre qu’il existe une relation directe entre la santé humaine et la pollution atmosphérique. Dans le cadre du programme Copernicus, le projet PaSODOBlE vise à fournir des in-formations et un soutien aux régions et aux villes touchées par la pollution de l’air. En outre, PaSODOBlE œuvre pour un cadre européen harmonisé et pour des services de qualité de l’air pérennes. Le développement d’une infrastructure de service générique et modulaire, y compris des outils prêts à l’em-ploi, des interfaces intuitives, des accès aisés aux données ainsi que la gestion intégrée de la qualité, permettra d’améliorer l’efficacité de mise en œuvre des futurs services. De cette manière, certains services pourront être facilement mis en place pour de nouvelles

régions, villes et utilisateurs. PaSODOBlE travaille au niveau local, mais également à une plus grande échelle, son objectif étant notamment l’harmonisation européenne par l’intégration et la promotion de bonnes pratiques.

Soutien des acteurs de la santéImaginez un épisode grave de pollution at-mosphérique dans une région européenne. Les hôpitaux sont-ils préparés ? Qui infor-mera les médecins de la région concernée de façon qu’ils se tiennent prêts ? Les pharmacies disposent-elles d’un stock de médicaments de secours ? Que peuvent faire les personnes les plus vulnérables pour réduire l’impact probable sur leur santé ?Des services sont actuellement mis au point en collaboration avec les professionnels de la santé pour fournir des informations appropriées, au niveau local et en temps opportun, afin de permettre aux hôpitaux, pharmacies et médecins d’atténuer les ef-fets potentiellement nocifs de la pollution de l’air sur les groupes les plus vulnérables. De nouveaux produits d’informations ont été élaborés conjointement avec les spécialistes médicaux et sont actuellement utilisés.

Un de ces services est l’Indice de risque glo-bal (aggregated Risk index - ARI), basé sur le risque relatif d’augmentation du taux de mortalité et de morbidité par jour, permet-tant une évaluation des effets cumulatifs à

COMPTE TENU DES EFFETS NéFASTES DE LA POLLUTION ATMOSPHéRIQUE SUR LA SANTé, SURVEIL-LER, éVALUER, ET ANTICIPER LA PRéSENCE DE POLLUANTS, à GRANDE éCHELLE COMME AU NIVEAU DE LA VILLE, EST FONDAMENTAL POUR AMéLIORER NOTRE QUALITé DE VIE. LE PROjET DE SERVICE PASODOBLE DE COPERNICUS VISE à AMéLIORER L’INFORMATION SUR LA QUALITé DE L’AIR DANS PLUS DE TRENTE VILLES ET RéGIONS EUROPéENNES EN DéVELOPPANT LE PORTEFEUILLE DE SER-VICES MYAIR.

Respirez profondément avec les Services MyairPar Thilo Erbertseder

Le Portefeuille de Services Myair

Aux niveaux actuels, les coûts de santé associés à une mauvaise qualité de l’air dans l’Europe des vingt-sept devraient atteindre au moins 189 milliards d’€ / an d’ici à 2020.

En combinant les données satellites, les mesures in situ et la modélisation, PaSODOBlE développe et présente un portefeuille de Services Myair répartis en quatre thèmes :

• soutien aux professionnels de la santé aux hôpitaux, pharmacies, médecins et popu-lations à risque,

• prévision publique et support d’évaluation pour les régions, les villes, les touristes et les événements sportifs comme les Jeux Olympiques de Londres en 2012,

• support pour la surveillance de la conformité en matière de particules pour les agences régionales de l’environnement et les gouvernements,

• aide à l’évaluation du modèle local de prévision pour les autorités locales et les orga-nismes municipaux.

En complément au service Copernicus pour l’atmosphère MaCC (Surveillance de la composition de l’atmosphère et du climat - Monitoring atmospheric Composition and Climate) et en se basant sur les réalisations de PROMOtE, un projet Copernicus soutenu par l’ESA, PaSODOBlE développe des services pérennes pour les utilisateurs dans plus de trente villes et régions d’Europe (www.myair-eu.org). Depuis 2010, et jusqu’à 2013, les besoins des utilisateurs existants sont analysés pour proposer et mettre en œuvre des modèles améliorés pour des services existants ou à venir de surveillance, d’évaluation et de prévision de la qualité de l’air. Grâce à une étroite collaboration avec le projet MaCC, PaSODOBlE établit la liaison entre les capacités satellitaires et de modélisation avec les applications locales spécifiques en fonction des besoins de l’utilisateur. De nombreux cycles de démonstration, d’utilisation et d’évaluation de conformité des services sont testés avec le concours étroit de plus de cinquante utilisateurs dans dix-huit pays.

Réussites de Copernicus



d’autres produits d’informations intuitifs tels que des analyses et prévisions d’inconfort pour plusieurs villes. Ces développements sont essentiels pour permettre aux groupes sensibles de prendre des mesures de pré-caution et d’action, et donc de réduire les coûts des soins de santé.

Information du public et support d’évaluationLes Jeux Olympiques de Pékin en 2008 ont montré comment la pollution atmos-phérique pouvait avoir des répercussions sur de grands événements sportifs et sur l’économie régionale. En Europe, la légis-lation exige que le public soit informé sur les niveaux de pollution de l’air. Le service de prévision de la qualité de l’air et d’aide à l’évaluation vise dès lors à fournir des ser-vices de pointe à haute résolution spatiale. Les services d’information sont développés en collaboration avec les parties prenantes et sont également fournis au public par l’in-termédiaire des sites Web des organismes publics ou d’autres canaux de diffusion. Des sous-services intégrés par thèmes, combi-nant des informations sur la qualité de l’air, la concentration de pollen, la radiation UV et la météorologie, ont déjà été développés. Ces services d’informations pour le grand public ont contribué au développement des prévi-sions météorologiques physiques, chimiques et biologiques et à leur transformation en informations intuitives. Des informations sur les allergènes naturels et des indices sur les allergènes intégrés sont fournis pour toute l’Europe. À Londres, un bulletin quotidien sur la qualité de l’air, la température, le pol-len et les UV a été publié dans les écoles, les bibliothèques, les centres de loisirs, etc.

« L’oMS estime que réduire les maladies causées par les particules atmosphériques pourrait faire économiser à l’UE jusqu’à 29 milliards d’euros/an »

Les développements de PaSODOBlE en matière de services novateurs de qualité de l’air comprennent également un sup-port à la gestion portuaire à Anvers, la

gestion dynamique de la circulation aux Pays-Bas, des services de prévisions pour les Jeux Olympiques de Londres en 2012 avec l’Agence de protection de la santé, et l’amélioration de l’information touristique ainsi que des systèmes de navigation dans la Forêt-Noire en incluant des paramètres envi-ronnementaux. Imaginez des familles avec des enfants, un cycliste ou un randonneur planifiant une excursion d’une journée. Ne serait-ce pas idéal de pouvoir les guider là où l’air est le plus propre ? La planification des activités de plein air peut désormais être optimisée en prenant en compte l’exposition à la pollution atmosphérique. Les services régionaux sont parvenus à démontrer la nécessité d’une modélisation à haute résolution en complément à celle menée dans le cadre du projet à l’échelle européenne. À Bruxelles, une étude d’évaluation de la qualité de l’air axée sur l’exposition humaine montre qu’en 2005, plus de 342 000 citoyens ont été exposés à des concentrations moyennes annuelles de dioxyde d’azote dépassant le seuil euro-péen de 40 μg/m3, comparé à un taux zéro lorsqu’une modélisation à grande échelle est appliquée. Pour calculer les gradients de concentration importants de NO2, il est né-cessaire de faire appel à la modélisation de la qualité de l’air à haute résolution spatiale et temporelle, combinée avec un satellite et une observation de pointe, de manière à évaluer précisément l’exposition humaine. Le NO2 est un polluant atmosphérique à effets néfastes sur la santé réglementé par la Directive européenne sur la qualité de l’air.

Support de Surveillance de la ConformitéL’humanité a reconnu très tôt l’impact de la pollution de l’air.

Très tôt, l’humanité a reconnu l’impact de la pollution de l’air. Déjà dans la Rome an-tique, le Sénat a voté une loi interdisant de polluer l’air. Aujourd’hui, c’est la Directive 2008/50/CE CAFÉ du Parlement européen concernant la qualité de l’air ambiant et un air pur pour l’Europe qui est la loi qui

comprennent un risque accru d’hospi-talisations et de mortalité par maladies respiratoires ou cardio-vasculaires. La com-binaison de ces risques de santé liés à la pollution et de la vulnérabilité des personnes âgées et des enfants provoque de graves problèmes de santé. Afin de faciliter les in-teractions avec la communauté de la santé et de permettre la validation de l’ARI, une étude sur des enfants a été intégrée dans la plate-forme de communication.Ces services, développés dans le cadre d’une étroite collaboration entre le Centre Hospitalier Universitaire de Nice et l’Hôpital Papageorgiou de Thessalonique, permettent une assimilation accrue par la communauté de la santé. Cette assimilation est elle-même favorisée par les activités de dissémination de l’Association médicale européenne et de ses partenaires régionaux. En outre, cette zone de service a commencé à fournir

Des services sont mis au point en étroite collaboration avec la communauté de la santé pour fournir des informa-tions appropriées, au niveau local et en temps opportun afin de permettre aux hôpitaux, pharmacies et médecins d’atténuer les effets potentiellement nocifs de la pollu-tion de l’air sur les groupes les plus vulnérables (Crédits : Shutterstock).

Des services spécifiques par pathologie et par classe d’âge sont fournis afin d’atténuer les effets potentiellement nocifs de la pollution de l’air au sein des groupes vulnérables. L’image montre la prévision de l’indice de risque global pour la région PACA le 29 mars 2012 pour les personnes souffrant de maladies respiratoires, en tenant compte du risque de mortalité (Crédits : ACRI-ST).



connaître l’étendue territoriale exacte du phénomène ? Que vont-ils communiquer à la Commission européenne ?

« Les évaluations de la qualité de l’air à partir de satellites soutiennent l’objectif de la CE de limiter la diminution de l’espérance de vie due à la présence de particules dans l’air »

Le service de support de surveillance de la conformité, pour ce qui concerne les parti-cules, travaille avec des agences respectant les directives de qualité de l’air pour les aider à établir leurs rapports. Les premières réalisations de PaSODOBlE incluent la fourniture de services d’explication sur les dépassements, qu’ils soient causés par des émissions locales ou des poussières advec-tées. Ce service a fait appel à des données satellitaires en complément aux données basées au sol afin de mieux couvrir l’éten-due spatiale de la pollution et a obtenu des résultats positifs, en particulier pour la quantification des chargements de pous-sières minérales et des niveaux de PM2.5. L’attribution et la spécification des origines sont en cours. Des démonstrations de prototypes sont actuellement réalisées en Rhénanie-du-Nord-Westphalie (Allemagne), aux îles Canaries (Espagne), aux Pays-Bas, en Émilie-Romagne et en Lombardie (deux régions d’Italie).

Support d’évaluation des prévisions80 à 90 % des populations urbaines sont exposées à des niveaux de particules supé-rieurs aux recommandations pour la qualité de l’air de l’Organisation mondiale de la santé (OMS). L’évaluation de la qualité de l’air par rapport aux directives européennes fait de la prévision de la qualité de l’air un élément essentiel pour les autorités locales et les orga-nismes municipaux. Aussi, un service et des outils de support ont-ils été développés pour évaluer un modèle de prévisions locales afin de faciliter leur travail quotidien et permettre une validation aisée en profondeur. Ce service établit des critères et des

protocoles normalisés pour l’évaluation des performances, il contribue au développe-ment d’interfaces standardisées et vise à soutenir les études de responsabilisation/répartition. Le service est actuellement tes-té avec sept autorités municipales locales et est disponible auprès des autres utilisateurs. L’évaluation des données de modélisation utilise des données in situ et des données sa-tellitaires, et prend en compte les méthodes d’évaluation et les conseils de faiRMODE, le Forum pour la modélisation de la qualité de l’air en Europe. Imaginez une ville qui souhaite mettre en place une prévision de la qualité de l’air et un système d’information du public pour améliorer la qualité de vie de ses citoyens. Sauront-ils comment procéder pour obtenir une solution efficace et rentable, à même de délivrer les meilleures mesures et valeurs objectives dans des conditions environne-mentales spécifiques ? Ce service appuiera et facilitera le processus de prise de décision.

Harmonisation et développement durablePaSODOBlE ne développe pas uniquement des services dédiés, mais également une infrastructure de services durable, générique et modulaire. Étant donné le grand nombre de services locaux et régionaux déjà dispo-nibles, il contribue à l’harmonisation régionale en ce qui concerne la conformité à la directive inSPiRE (Infrastructure d’information spa-tiale en Europe - infrastructure for Spatial information in Europe), l’interopérabilité, la gestion de la qualité et l’accès aux données. Les premières étapes vers un cadre euro-péen cohérent pour les services locaux et régionaux de qualité de l’air ont été mises en place, à savoir des interfaces harmoni-sées et un accès aux données spatiales, des

Sélection des services de qualité de l’air couvrant différentes échelles (dans le sens horaire, en commençant en haut à gauche) : prévisions du maximum de No² quotidien pour l’Europe centrale (5x5 km) au 12 avril 2012. Même prévision à haute résolution (1x1 km) pour une population dense et industrialisée en Rhénanie-du-Nord-Westphalie. Prévision de l’ozone (2x2 km) dans une orographie complexe pour la Forêt-Noire, une région montagneuse touristique en Allemagne. Évaluation annuelle de No² pour Bruxelles au niveau de la rue, montrant qu’en 2005 plus de 342 000 citoyens ont été exposés à des concentrations moyennes annuelles de dioxyde d’azote dépassant le seuil européen de 40 µg/m³ (Crédits : DLR/RIU/VITo).

Un service et des outils ont été développés pour évaluer un modèle de prévisions locales afin d’aider les autorités locales et les organismes municipaux.

stipule la nécessité de réduire les niveaux de pollution pour atténuer les effets nocifs sur la santé humaine. La directive fixe les exigences en matière de surveillance de la conformité des polluants réglementaires et la notification des dépassements de leurs seuils respectifs.Imaginez qu’un dépassement important des concentrations de matières particulaires (particules fines dans l’air) soit détecté par

une agence régionale de l’environnement. Comment vont-ils reconnaître et vérifier son origine ? S’agit-il d’émissions locales ? De poussières minérales advectée6 ? De zones polluées voisines ? Comment feront-ils pour

6 L’advection est définie comme étant le trans-fert d’une propriété de l’atmosphère, telle que la chaleur, le froid ou l’humidité, par le mouvement horizontal d’une masse d’air.



couverture Web, fonctionnalités et carte des services Web conformes aux normes Open GiS Consortium (OGC) et Google Earth, et fonctions d’exportation de données et de métadonnées. L’interface utilisateur, l’outil d’aide à la prise de décision et le système de gestion de la qualité de l’air peuvent être consultés sur www.myair.eu.

Pertinence pour l’EuropeCe projet est important pour l’Europe, car la qualité de l’air est un problème transnational avec des origines locales. Ce projet combine l’action locale et le travail d’harmonisation européenne en construisant une infrastruc-ture technique modulaire décentralisée pour des services de qualité de l’air prenant en compte l’interopérabilité, l’assurance qualité, la validation et la conformité avec l’initiative inSPiRE. Cela permettra d’accroître dans le futur l’efficacité de mise en œuvre de nou-veaux services dans de nouvelles régions. Le projet contribuera par conséquent à accroître la compétitivité des prestataires de services européens. Le projet collabore avec l’Agence Européenne pour l’Environnement, l’Agence Spatiale Européenne, le forum faiRMODE pour la

modélisation de la qualité de l’air en Europe et les projets MaCC, GENESIS (Generic European Sustainable information Space for Environment) et obsAIRve7. En outre, il prend en compte et apporte sa contribution aux programmes inSPiRE, SEIS (Système partagé de l’information environnementale - Shared Environmental information System) et CAFÉ (Air pur pour l’Europe - Clean air for Europe).

Impact et conclusionEn sensibilisant le public, en réduisant les coûts de santé et en diminuant le taux de mor-bidité, PaSODOBlE contribuera à améliorer la qualité de vie et la pérennité du bien-être. Les citoyens européens tireront avantage de ces services qui offriront des solutions pour atténuer le mal causé par la pollution atmos-phérique en ciblant directement les citoyens les plus vulnérables, en leur permettant de modifier leur comportement ou de prendre les traitements médicaux nécessaires pour ré-duire l’impact de la pollution atmosphérique. Cela permettra, à long terme, de réduire la morbidité et la mortalité.

7 http://www.obsairve.eu

mesures, des conditions et des émissions limites, la simplification des démarches d’im-plantation, des interfaces Web de pointe pour les utilisateurs, y compris un catalogue de métadonnées pertinentes conforme aux normes et un service de création de méta-données. Un effort particulier a été entrepris pour associer les composants de services de MaCC et PaSODOBlE au sein de chaînes de traitement stables en termes de méthodes d’implantation en utilisant l’ensemble du système européen de prévision de la qualité de l’air pour des conditions limites. Les pro-cédures de planification des activités et de développement du marché font l’objet d’un suivi afin de préparer la mise en place de ser-vices durables d’auto-soutien.

Qualité, interopérabilité et modèle d’aptitudeEn tant qu’étape vers l’obtention d’un cadre et d’une infrastructure au niveau européen pour des services et des données sur la qualité de l’air aux niveaux local et régional, l’harmonisation des spécifications en matière de métadonnées et de données est vivement poursuivie. Les objectifs sont de favoriser l’interopérabilité et la traçabilité des services de qualité de l’air en interne, mais également avec d’autres initiatives liées au Système mondial des systèmes d’Observation de la Terre (GEOSS), principalement en travaillant sur le respect des règles de mise en œuvre de métadonnées inSPiRE, les spécifications de données inSPiRE et les cadres et normes de qualité convenus au niveau international.

Le projet a ainsi été enregistré officielle-ment comme Communauté d’intérêt en matière de données spatiales (Spatial Data interest Community - SDIC) d’inSPiRE pour contribuer au processus d’élaboration des règles de mise en œuvre, recommander des métadonnées appropriées et fournir un feedback sur le cahier des charges en mettant l’accent sur les services de qualité de l’air. Une analyse critique est en cours concernant la mise en œuvre actuelle des métadonnées d’inSPiRE et leur conformité avec des références internationales en ma-tière de stratégie de qualité de données, à savoir le Cadre d’assurance qualité pour l’Observation de la Terre (QA4EO - Quality assurance framework for Earth Observation) du GEO-CEOS (Groupe d’Observation de la Terre - Comité de satellites d’Observation de la Terre - Group of Earth Observation – Committee on Earth Observations Satellites), les procédures standard du Cadre de gestion de qualité de l’Organisation météo-rologique mondiale (WMO-QMFT - Quality Management framework of the World Meteorological Organisation) et des normes ISO appropriées (une exigence légale d’inSPiRE). Dans ce cadre, un éditeur de métadonnées de services de qualité de l’air est développé et mis en œuvre, c’est-à-dire qu’il est adapté à l’éditeur de métadonnées d’inSPiRE et complété avec des exigences spécifiques de la communauté de qualité de l’air de manière à assurer la compatibilité avec les services relatifs à l’atmosphère proposés par MaCC.

Interface utilisateur, aide à la décision et gestion de la qualité de l’airUne interface utilisateur en ligne est en cours de développement ; elle propose des outils modulaires pour accéder aux données des services de qualité de l’air et les analyser. Cette interface comprend un catalogue, un outil de visualisation dernier cri, une valida-tion automatique en ligne, un système d’aide à la prise de décision, un outil de gestion optimisé de la qualité de l’air à utiliser avec des tablettes PC, des modules de calcul de l’exposition humaine, ainsi que des produits de fusion de données. Afin de maximiser la facilité d’utilisation et l’interopérabilité, les éléments suivants sont mis en œuvre :

Des outils intuitifs en ligne permettent d’accéder facilement aux informations sur les niveaux régionaux et locaux des polluants atmosphériques, y compris des services d’aide à la prise de décision, des services d’alerte et des graphiques de validation

Thilo ERBERTSEDER est depuis 1998 scientifique de l’atmosphére au DLR, le centre aérospatial allemand. Il est le coordinateur de PaSODOBlE, le projet de service GMES pour la qualité de l’air financé par le 7ème pro-gramme-cadre de la Commission européenne. Il a obtenu son diplôme en géographie physique, chimie atmosphérique et télédétection en 1998 à l’Université Ludwig-Maximilian de Munich. Son domaine d’expertise com-prend la combinaison des données satellites et des modèles par le biais

de l’assimilation de données pour la prévision de la qualité de l’air, la surveillance de l’activité volcanique, la validation de modèles climatiques et la surveillance de l’ozone.


conséquent, réduire l’étendue des appli-cations susceptibles de bénéficier de ces informations géophysiques importantes.

Les données de l’Observation de la Terre se sont avérées être une source utile d’in-formations. Le choix du type de capteur dépend de l’application. Dans le cas de la gestion des eaux pour l’irrigation, les ins-truments les mieux adaptés enregistrent le rayonnement micro-onde et sont constitués de radars à synthèse d’ouverture (SAR) : ils permettent d’avoir une haute résolution spatiale, proposent une vaste zone de cou-verture et demeurent opérationnels de jour comme de nuit quelque soit les conditions météorologiques.

Les résultats présentés ci-après ont été obtenus dans le cadre du projet aGORa, financé en partie par le gouvernement régional de Catalogne, qui a pour objet d´étudier les avantages de lássimilation des données de l’Observation de la Terre dans un modèle hydrologique pour les pré-visions relatives à léau. Un des objectifs de ce projet est d´étudier la possibilité de pro-duire des cartes de l´humidité de surface du sol pour la région catalane. Durant les deux années déxécution de ce projet, les partenaires participants ont travaillé sur dif-férentes questions concernant la recherche opérationnelle d’informations relatives à l’humidité du sol en utilisant des images SAR.

Les cartes de l’humidité du sol générées par les données SAR peuvent être utilisées par les organismes gouvernementaux qui gèrent la distribution de l’eau ou par tout agriculteur pour programmer l’irrigation de ses cultures de manière plus efficace. Les informations contenues dans ces cartes peuvent servir de données d’entrée aux algorithmes d’irrigation dans le domaine de l’agriculture « intelligente ».

Comment les données d’Observation de la Terre peuvent-elles aider à contrôler l’humidité du sol ?Les recherches scientifiques sur l’analyse de l’humidité du sol à l’aide de capteurs installés à bord de satellites ne datent pas

d’hier : elles existent depuis l’apparition des premières images satellitaires. Différents capteurs ont été utilisés dans le cadre de ces recherches, couvrant plusieurs parties du spectre électromagnétique et abou-tissant à diverses méthodologies visant à estimer le taux d’humidité du sol.

Tous les algorithmes développés sont basés sur l’inversion des modèles, qu’ils soient de nature analytique ou empirique, qui relient les variables mesurables par les capteurs


De nombreuses activités dépendent de la capacité à mesurer l’humidité du sol dans des zones relativement vastes : prévisions du rendement des récoltes, prévision des inondations, prévision de phénomènes mé-téorologiques locaux, prévision de l’érosion et des effondrements de talus/berges, ges-tion des réservoirs d’eau, etc. Les secteurs comme l’agriculture, la biovigilance et la surveillance environnementale, la météoro-logie locale, la géologie et l’hydrologie ont besoin d’informations fiables sur l’humidité

du sol pour mener à bien leurs activités.Avant le développement des techniques de télédétection / d’Observation de la Terre, l’humidité du sol était mesurée principale-ment par le biais d’études géotechniques utilisant des capteurs spécialement conçus à cet effet. Toutefois, l’utilisation de mesures ponctuelles in situ peut s’avérer inadaptée pour représenter les variations spatiales et temporelles de l’humidité du sol. Cela peut également être coûteux en termes de mise en œuvre et de maintenance, et, par

LA GESTION DE L’EAU POUR LES BESOINS DE L’IRRIGATION CONSTITUE UN ENjEU MAjEUR EN RèGLE GéNéRALE, MAIS PLUS ENCORE DANS LES RéGIONS ARIDES ET DANS LES ZONES à FORTE ACTIVITé AGRICOLE. PAR DéFINITION, LA GESTION DE L’EAU A POUR OBjET L’UTILISATION DE LA QUANTITé AP-PROPRIéE D’EAU AU MOMENT ADéQUAT ET CONSISTE HABITUELLEMENT à COMBINER DES MESURES DE L’HUMIDITé DU SOL AVEC UN PLAN D’IRRIGATION OPTIMISé. ALORS QUE CE SECOND éLéMENT EST SIMPLE à éLABORER LORSQUE L’EAU EST DISPONIBLE, LA COLLECTE D’INFORMATIONS GéOGRA-PHIQUES DéTAILLéES SUR L’HUMIDITé DU SOL POSE DE NOMBREUx PROBLèMES. LES MESURES IN SITU AU MOYEN DE SONDES SONT COûTEUSES ET NE PERMETTENT PAS UN éCHANTILLONNAGE SUFFI-SAMMENT DENSE DES CARACTéRISTIQUES SPATIALES DE TOUTE UNE RéGION. DANS CE CONTExTE, LES DONNéES DE TéLéDéTECTION PAR MICRO-ONDES (RADAR) FOURNIES PAR LES CAPTEURS ACTIFS DES SATELLITES D’OBSERVATION DE LA TERRE S’AVèRENT PARFAITEMENT ExPLOITABLES POUR MESU-RER QUANTITATIVEMENT L’HUMIDITé DU SOL SUR DES SURFACES DéPOURVUES OU PEU COUVERTES DE VéGéTATION. GRâCE à LEUR CAPACITé DE FONCTIONNER DANS TOUTES LES CONDITIONS Mé-TéOROLOGIQUES, PROFITANT D’UNE VASTE COUVERTURE, LES DONNéES PROVENANT DE RADARS à SYNTHèSE D’OUVERTURE (SAR - SYNTHETIC APERTURE RADAR) PERMETTENT DE CONTRôLER DE VASTES ZONES AVEC UNE HAUTE RéSOLUTION SPATIALE. à L’AVENIR, LES SAR DE NOUVELLE GéNé-RATION TELS QUE CELUI QUI éQUIPAIT LE SATELLITE ENVISAT DE L’AGENCE SPATIALE EUROPéENNE (ESA - EUROPEAN SPACE AGENCY) ET CEUx QUI éQUIPERONT LES MISSIONS COPERNICUS, AIDERA LES COMMUNAUTéS CONFRONTéES à DES PéNURIES D’EAU à AMéLIORER LA GESTION DES RESSOURCES EN EAU AU MOYEN DU CONTRôLE CONTINU DE L’HUMIDITé DU SOL POUR DE MULTIPLES APPLICA-TIONS. CET ARTICLE TRAITE DU CONTRôLE DE L’HUMIDITé DU SOL PAR LE BIAIS DES DONNéES DE L’OBSERVATION DE LA TERRE AUx FINS DE LA GESTION DE L’EAU D’IRRIGATION.

Contrôle de l’humidité du sol pour la gestion de l’irrigation en Catalogne

Par Antonio Reppucci*

Améliorer la gestion de l’eau

Le contrôle des variations de l’humidité du sol est d’une importance cruciale, notamment dans les régions où les res-sources en eau sont rares. L’humidité du sol est un paramètre primordial pour le cycle hydrologique de surface. L’emmagasinement de l’eau dans le sol, que ce soit dans les couches superfi-cielles ou à des niveaux plus profonds, affecte non seulement l’évapotranspira-tion, mais aussi la capacité de stockage de la chaleur du sol, sa conductivité ther-mique et la partition de l’énergie entre les flux de chaleur latente et sensible. De plus, l’évaporation directe de l’humidité volumétrique du sol de la couche de surface détermine la possibilité d’écou-lement superficiel après les pluies.

* Cet article a été coécrit avec Erwan Motte et Xavier Banqué de la société Starlab.

Le degré d’humidité du sol est un facteur important dans le cadre d’une agriculture durable : il affecte par exemple l’écoulement superficiel de l’eau et la diffusion des engrais.



d’optique géométrique) sont capables de représenter les variations de rétrodiffusion dues aux changements des taux d’humidité du sol, de rugosité de surface et de couver-ture végétale.

Néanmoins, d’un point de vue opéra-tionnel, ces modèles ne peuvent pas être employés en raison des hypothèses res-trictives posées lors de leur élaboration. Par conséquent, des modèles empiriques peuvent s’avérer plus utiles et plus solides pour estimer l’humidité du sol de manière opérationnelle à partir des données SAR.La méthode choisie pour la mesure de l’humidité du sol dans la région méditer-ranéenne de la Catalogne est basée sur l’étalonnage d’un algorithme semi-empi-rique [1]. L’étalonnage vise à optimiser le modèle en prenant en compte les spécifi-cités de la couverture végétale dans la zone d’étude. La méthode pour déterminer l’hu-midité du sol comporte deux étapes. Dans un premier temps, on effectue la conversion du signal rétrodiffusé mesuré en constante diélectrique. Cette opération s’effectue en

utilisant une relation dérivée semi-empi-rique entre le signal rétrodiffusé mesuré et la constante diélectrique.

Dans un deuxième temps, on réalise la conversion de la constante diélectrique en humidité du sol. Pour ce faire, on utilise un modèle mixte diélectrique. À l’origine, l’algorithme employé a été développé et validé sur une zone située en Europe centrale, où les principaux types de végé-tation étaient des champs de céréales, des champs de tubercules, des herbages ou des sols nus. Comme les caractéristiques du sol et de la végétation sont différentes entre les régions, un étalonnage de l’algorithme était nécessaire pour prendre en considéra-tion le type de végétation spécifique de la zone d’étude. À cet effet, des campagnes d’étude de sol ont été organisées dans le cadre du projet. Les données relatives au sol ont également servi à valider l’algo-rithme développé.

La zone sélectionnée pour l’étude de l’humidité du sol est située à l’extrême

satellites à l’humidité du sol près de la surface. Selon le capteur employé pour l’imagerie de la surface terrestre, différentes résolutions spatiales et temporelles peuvent être obtenues ; la sélection du capteur adé-quat dépendra donc du type de contrôle que l’on souhaite mettre en place.

« Les cartes de l’humidité du sol peuvent être utilisées par les organismes gouver-nementaux qui gèrent la distribution de l’eau ou par les agriculteurs »

Les capteurs optiques sont des instruments de télédétection qui peuvent collecter des données dans plusieurs bandes de la partie optique et proche infrarouge du spectre. La variable qui peut être mesurée avec ce type d’instrument est la réflectance spectrale, c’est-à-dire le taux d’énergie réfléchie par rapport à l’énergie incidente en fonction de la longueur d’onde. Cette quantité peut être directement reliée à l’humidité de sur-face du sol, bien que la réflectance du sol soit aussi influencée par d’autres variables, telles que la rugosité, la texture et la couver-ture végétale du sol, ce qui peut entraîner une grande variation dans les mesures pour une valeur constante de l’humidité du sol. Une méthode plus solide combine les informations de la partie optique et de la partie infrarouge du spectre. Un inconvé-nient majeur des instruments optiques est l’impact des conditions atmosphériques et la nécessité de disposer du soleil comme source de lumière.

Les capteurs micro-ondes enregistrent des mesures dans une plage allant de 0,3GHz à 300GHZ (c’est-à-dire une longueur d’onde comprise entre 1 m et 1 mm). Ces instru-ments se répartissent en deux catégories : passifs et actifs. Les capteurs micro-ondes passifs, ou radiomètres, mesurent le rayon-nement émis par la surface de la Terre dans le champ de visée de l’instrument. Les capteurs micro-ondes actifs, ou radars, émettent des impulsions de rayonnement électromagnétique et mesurent la quantité

qui est rétrodiffusée en direction du capteur. Au-dessus des terres, le rayonnement émis dépend principalement de la température du sol et de ses propriétés diélectriques1, ces dernières étant directement influencées par l’humidité du sol. Bien que les radio-mètres n’aient pas besoin de la lumière solaire et que l’atmosphère n’exerce qu’un faible impact sur le signal mesuré, la réso-lution de ces instruments est de l’ordre de plusieurs kilomètres, ce qui les rend uni-quement utiles pour des études à l’échelle globale et par conséquent inadaptés aux applications relatives à la gestion de l’eau d’irrigation.

Les données de rétrodiffusion enregistrées par les radars micro-ondes (diffusomètre, SAR) sont aussi sensibles aux variations de l’humidité du sol, parmi d’autres para-mètres. Comme ils disposent de leur propre source de lumière, ces capteurs peuvent collecter des données nuit et jour, même à travers une couche de nuages. Les dif-fusomètres, d’une résolution spatiale de plusieurs kilomètres, ont été utilisés avec succès pour des études à l’échelle globale, tandis que les SAR, d’une résolution spa-tiale pouvant aller jusqu’à quelques mètres, conviennent aux études à l’échelle locale.

Les méthodologies développées pour l’estimation de l’humidité du sol à par-tir de capteurs micro-ondes sont basées sur le principe suivant : le rayonnement micro-ondes rétrodiffusé depuis des sur-faces clairsemées est relié aux propriétés diélectriques de la zone balayée, aux caractéristiques de la surface (rugosité, conditions topographiques) et aux carac-téristiques de l’instrument. La constante diélectrique du sol dépend grandement de l’humidité du sol ; la constante diélec-trique type d’un sol sec est environ égale à trois, celle de l’eau est égale à quatre-vingt. Des modèles théoriques (par exemple le modèle à faible perturbation, le modèle

1 Un matériau diélectrique est une substance qui est mauvaise conductrice d’électricité, mais qui constitue un bon support de champs électrostatiques.

La zone servant à l’étalonnage de l’algorithme, d’une surface d’environ 20 km x 20 km, est située au nord-est de la Catalogne (Alt Empordà) ; les points rouges représentent le terrain sondé pendant les études (Crédits : Google Earth).



Les cartes de l’humidité du sol générées à partir des données SAR peuvent servir à contrôler l’évolution des conditions d’humi-dité du sol à l’échelle régionale avec une haute résolution spatiale. Cet aspect est particulièrement intéressant pour une ap-plication comme la gestion de l’eau pour les besoins de l’irrigation, dans le cadre de laquelle la connaissance de la distribution à échelle précise de la teneur en eau du sol permettrait de définir avec précision les zones sensibles. En outre, par un procédé d’assimilation, un tel produit pourrait contri-buer à améliorer la précision des prévisions tirées des modèles numériques.

Les résultats obtenus au cours de la pre-mière phase du projet ont ouvert la voie à l’étude du développement d’un modèle prévisionnel novateur basé sur des tech-niques d’intelligence computationnelle et la détermination de l’humidité du sol à partir de l’Observation de la Terre, de mesures in situ et de prévisions météorologiques, ce qui permettra de fournir aux utilisateurs finaux du service des études prévisionnelles d’irrigation.

ConclusionsLes résultats de cette étude ont confirmé que la détermination de l’humidité du sol au moyen des données SAR de bande C est réalisable sur des surfaces couvertes

de végétation clairsemée. Ils ont égale-ment fait ressortir l´importance de bien prendre en compte le type de végétation locale et ses caractéristiques. Des cartes de l´humidité de surface du sol à haute résolu-tion pourraient être d´un grand intérêt pour lutter contre les sécheresses et contrôler le développement de la végétation, notam-ment dans les régions où les ressources en eau sont rares.Dans le but d’affiner les résultats et d’amé-liorer la solidité de la méthode employée, on étudie actuellement les possibilités de combiner les mesures SAR avec un nombre limité de mesures in situ. Cela pourrait permettre un étalonnage dynamique de l’algorithme de détermination en temps réel, afin de produire en continu des résul-tats de plus en plus précis. Les résultats de cette approche combinée pourraient être d’un grand intérêt pour de nombreuses applications dans lesquelles le suivi per-manent de l’humidité du sol constitue un facteur clé.

Référence[1] Loew, A., Ludwig, R. ; Mauser, W. (2006).

Derivation of surface soil moisture from EnViSat aSaR Wide Swath and image Mode data in agricultural areas. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 44, pp. 889-899.

Nord-Est de la péninsule ibérique. Ses frontières naturelles sont les Pyrénées, la mer Méditerranée et les plaines de l’Em-pordà qui rejoignent le Baix Empordà et l’Alta Garrotxa. Le paysage est constitué d’une vaste plaine alluviale sillonnée par les fleuves Muga et Fluvià. Les campagnes ont été réalisées sur 24 champs répartis sur une zone d’environ 20 km x 20 km.Les cultures les plus communes de la région catalane (blé, avoine, luzerne, ray-grass, tu-bercules, olivaies) ont été choisies comme références. Des échantillons de sols et de végétation ont été prélevés en trois exem-plaires sur chaque site. Les mesures de l’humidité du sol basées sur les instruments d’Observation de la Terre portent sur les premiers centimètres de la couche de surface (environ 5 cm en utilisant les données SAR de bande C four-nies par les satellites de l’ESA). La Fig. 2 donne un exemple de carte d’humidité du

sol générée en utilisant une image acquise par le satellite de l’ESA ENVISAT avec le capteur SAR avancé.

Les résultats ont été comparés aux mesures du sol obtenues au cours de plusieurs cam-pagnes in situ, montrant que les données SAR permettent d’estimer l’humidité de surface du sol avec une erreur quadra-tique moyenne variant de 5 à 10 % (unités volumétriques) en fonction du type de couverture végétale. Une fois l’algorithme étalonné pour la zone d’étude, des cartes de l’humidité du sol d’une résolution de 150 m x 150 m peuvent être produites avec un temps de répétition de plusieurs jours, en fonction de la latitude.Lorsque les satellites Sentinelles prévus dans le cadre du programme Copernicus seront opérationnels, la fréquence d’acqui-sition des données sera comprise entre un et trois jours sur l’Europe et le Canada.

Antonio REPPUCCI a obtenu son diplôme universitaire Laurea (cinq années d’études) en Sciences Nautiques à l’Université Parthenope de Naples, Italie, en 2004. De septembre 2004 à avril 2005, il a travaillé comme assistant de recherche troisième cycle au laboratoire de recherche en télédétection de l’Université Parthenope de Naples. En mai 2005, il est entré à l’Institut technique de télédétection (IMF) de l’Agence aérospatiale allemande (DLR)

pour préparer son doctorat. Depuis septembre 2008, il travaille chez Starlab en tant que chercheur dans le domaine de l’Observation de la Terre.

Carte de l’humidité du sol générée à partir d’une image prise avec le capteur SAR avancé à bord du satellite ENVISAT, acquise le 3 septembre 2011 au-dessus de la zone d’étude. Les valeurs sont exprimées en pourcentage volumique d’eau (Crédits : Starlab).


de surveillance, signifie que l’intégration de l’information rapportée au niveau de l’UE peut être assez difficile. Pour ces raisons, une solution permettant un suivi objectif et opérationnel, mais aussi transférable et raisonnable sur un plan économique, est nécessaire pour être appliquée de façon homogène à travers l’Europe. Cette solu-tion devrait idéalement s’appuyer sur des approches intégrées et prendre en compte les progrès technologiques récents, en particulier en sciences de l’information géo-graphique et en Observation de la Terre.

« Une solution permettant un suivi objectif et opération-nel, mais aussi transférable et raisonnable sur un plan économique, est nécessaire pour être appliquée de façon homogène à travers l’Europe. »

Dans le septième Programme-cadre de la Commission européenne (FP7), dans son neuvième thème consacré à l’Espace, un projet du programme Copernicus a été financé pour répondre à ces besoins de sur-veillance. Le projet « Service multi-échelle pour le suivi des habitats natURa 2000 d’intérêt communautaire (MS.MOnina) » vise à développer de nouveaux services basés sur l’Observation de la Terre pour la collecte d’information à différentes échelles et à moindre coût dans le réseau natURa 2000 et au-delà.

Les partenaires de MS.MOnina (voir encadré « Détails du projet ») représen-tent un large éventail d’utilisateurs locaux et régionaux, fournisseurs de services, et établissements de recherche ayant une expérience préalable dans la cartographie des habitats, le développement et la mise en œuvre de systèmes de surveillance opé-rationnels et dans l’élaboration de rapports

La biodiversité, ou « diversité de la vie », c’est-à-dire la diversité naturelle des orga-nismes vivants et des habitats, est la clé de l’intégrité d’un écosystème donné, mais elle a été sous pression sans cesse crois-sante depuis l’avènement et la propagation de l’humanité dans toutes les parties du monde. Cette période d’expansion hu-maine est connue comme l’extinction de l’Holocène et a vu la biodiversité décroître, principalement à travers la destruction et la dégradation des habitats. La Convention des Nations Unies sur la diversité biolo-gique (CDB), signée au Sommet de la Terre de 1992 à Rio de Janeiro, a été le premier accord juridiquement contraignant en droit international à reconnaître la conservation de

la biodiversité comme une préoccupation commune à toute l’humanité. La CDB couvre toutes les espèces et ressources génétiques, énonce une philosophie de l’utilisation du-rable de cette ressource limitée et veille à ce que, tandis que les écosystèmes peuvent et doivent être utilisés au profit de l’homme, le déclin à long terme de la biodiversité ne soit pas autorisé à se poursuivre sans contrôle. natURa 2000, la réponse européenne aux défis de la CDB, est l’un des exemples de réussite parmi les initiatives paneuro-péennes, et l’un des instruments juridiques les plus efficaces au monde concernant la biodiversité et la conservation de la nature (voir encadré natURa 2000).

Observation et gestion des habitats naturelsnatURa 2000 est un réseau de sites pro-tégés / désignés établi à travers l’Europe et ses eaux territoriales. Les sites natURa 2000 requièrent une surveillance normalisée de leurs types d’habitats et de leur état de conservation. Par ailleurs, tous les six ans, les Etats Membres doivent fournir un compte-rendu détaillé sur l’évolution de leurs sites natURa 2000. Les rapports des sites, fournis par les autori-tés locales et régionales, sont combinés pour évaluation à l’échelle européenne, permet-tant à l’UE de garder la trace de l’efficacité de la directive et d’adapter la politique si nécessaire. La diversité dans les types de sites présents dans le réseau, leurs habitats constitutifs et leurs pratiques de gestion et

UN SERVICE DE CARTOGRAPHIE MULTI-éCHELLE ExPLOITE LE POTENTIEL DU PROGRAMME COPERNICUS POUR LA SURVEILLANCE DES HABITATS ET ESPèCES PROTéGéS EN EUROPE AUx éCHELLES LOCALE, RéGIONALE ET CONTINENTALE.

MS.MONINA – Inventaire et suivi des habitats NATURA 2000 d’intérêt communautaire aux échelles locale, régionale et européennePar Stefan Lang, Geoff Smith et Jeroen Vanden Borre


La perte de la biodiversité et les activités humaines sont liées. NATURA 2000 est le réseau le plus large de zones protégées à travers le monde et l’UE s’est engagée à pro-téger la biodiversité et à enrayer la perte de la biodiversité en Europe d’ici 2020 (Crédits : Chris Harshaw).



La technologie de télédétection apporte aussi le potentiel de répétition fréquente des mesures, et des processus plus rapides d’extraction d’information permettent des mises à jour plus fréquentes de cartes et de produits, ce qui conduit à un suivi plus inten-sif. Contrairement à la plupart des grandes campagnes de travail sur le terrain, où une typologie de cartographie est générale-ment nécessairement définie à l’avance, le processus d’acquisition de données de télé-détection ne nécessite aucune interprétation a priori. Cela permet une plus grande flexi-bilité de l’extraction d’information, ainsi que dans le même temps une facilité pour amé-liorer la documentation et la répétition des analyses. Pour certaines zones, l’existence d’images d’archive datant de plusieurs an-nées, voire des décennies, peut également permettre une évaluation rétrospective des changements qui ont eu lieu à ce jour.

« Au niveau du site local, la télédétection et l’analyse d’image offrent des avan-tages évidents par rapport aux méthodes tradition-nelles, basées sur le terrain »

Le projet a sélectionné plusieurs sites repré-sentatifs dans les régions biogéographiques utilisées au niveau des États membres et de l’UE pour développer et démontrer le suivi au niveau de la tache d’habitat. La figure 1 donne deux exemples de changements du paysage dans le site natURa 2000 « Salzachauen » en Autriche, une zone impor-tante d’habitats forestiers ripariens dominés par l’aulne et le frêne, avec d’autres habitats des zones humides de la région biogéogra-phique alpine. Dans le premier changement, la rivière s’est élargie entrainant une perte

aux niveau local, national et européen. Le concept MS.MOnina applique des ap-proches intégrées de cartographie du niveau local aux niveaux régional et européen, et répond aux besoins de compte-rendu, de surveillance et de gestion des acteurs à trois échelles : le site local, l’État membre, et l’UE. Le concept multi-échelle du projet répond non seulement au système de mise en œuvre hiérarchique de natURa 2000, mais il reflète aussi l’organisation hiérarchique des systèmes écologiques.

Comme il a déjà été démontré dans des initiatives antérieures et en cours, les de-mandes de suivi au niveau d’un État membre ou de l’UE exigent beaucoup plus que la compilation des données provenant des niveaux inférieurs respectifs : les rapports des États membres demandent d’avoir une vision globale de l’état de conservation de la biodiversité sur l’ensemble de leur territoire, et pas seulement dans les sites protégés. De même, le suivi au niveau de l’UE demande de prendre en compte la grande variabilité naturelle entre les régions biogéographiques de l’Europe afin de fournir des conclusions significatives au niveau politique. Pour com-bler l’écart entre la surveillance au niveau d’un site et la production d’informations pertinentes au niveau des États membres ou de l’UE, des méthodes avancées de chan-gement d’échelle seront employées. Ces méthodes considèrent les sites individuels dans un environnement plus vaste et dans leur contexte biogéographique. D’autres informations et d’autres outils, tels que les techniques de modélisation de distribu-tion potentielle d’habitat et l’utilisation de couches génériques d’aide à l’interprétation, viendront soutenir l’approche. Ces outils seront combinés avec l’analyse avancée de données satellitaires à différentes résolutions spatiales, en cohérence avec les processus écologiques qui se produisent aussi à diffé-rentes échelles, et seront intégrés, au niveau national, au sein d’un outil d’analyse d’image afin de produire les résultats attendus. Les activités au niveau de l’État membre et de l’UE se concentreront sur les habitats clés au sein de quatre régions biogéographiques (atlantique, continentale, alpine et méditer-ranéenne). Les travaux auront lieu à la fois

à l’intérieur et en dehors des sites protégés pour fournir une indication de l’efficacité de la législation.

« MS. MONINA répond également aux besoins de compte-rendu, de suivi et de gestion des sites indivi-duels »

La valeur ajoutée de l’Observation de la TerreAu niveau du site local, la télédétection et l’analyse d’image sont désormais des outils assez puissants et polyvalents pour répondre aux besoins de surveillance de natURa 2000, avec des avantages évidents par rap-port aux méthodes de terrain traditionnelles. Les progrès récents dans la technologie d’acquisition d’image ainsi que l’augmenta-tion des résolutions spatiales et spectrales (par exemple, le satellite WorldView II avec une résolution de 0,5 m et huit bandes spec-trales) ont élargi l’éventail et le détail de ce qui peut être mesuré à distance. L’imagerie hyperspectrale offre une information spec-trale détaillée pour identifier certaines espèces végétales et caractériser l’état de la végétation. Les technologies Lidar de balayage laser enregistrent la structure tridi-mensionnelle de la végétation, ce qui donne des informations sur la hauteur et la densité de la canopée, permettant de distinguer les types de végétation ligneuse. Les progrès en matière d’analyse d’image (tels que la segmentation et les approches orientées-objet) ont renforcé le potentiel d’application de cette technologie pour les distributions subtiles et complexes d’habitats au sein des sites protégés. La télédétection offre une vue spatialement exhaustive et cohérente de la surface de la Terre sur de grandes surfaces avec la possibilité d’acquisition de données quantitatives à des densités d’échantillon-nage élevées, et avec une couverture complète. Elle est également non intrusive pour les zones sensibles aux perturbations, ou inaccessibles pour d’autres raisons. Par contraste, le travail de terrain ne peut four-nir des informations semblables que par un échantillonnage ponctuel exhaustif, suivi d’une interpolation spatiale.

Figure 1 : Exemple de produits à partir du site pilote de Salzachauen, Autriche, avec « zoom » sur des changements essen-tiels dans les conditions d’habitat (Copyright : PLUS / Z_GIS ; orthophotographies : état fédéral de Salzbourg ; délimitation de l’habitat : Revital ;, édition de la figure : T. Strasser).



et l’exploitation des résultats, le projet développe un référentiel-outil ou Livre des Savoirs (LdS) pour capitaliser sur ce qui a été fait et fournir une interface simple et flexible à ceux qui recherchent une solution à une obligation de suivi. Le LdS prendra la forme d’une application web où les partenaires du projet pourront rendre publics leurs outils et résultats et où les utilisateurs pourront re-chercher des outils au moyen d’attributs clés tels que les produits de sortie et données d’entrée nécessaires. Le LdS sera développé en fonction des besoins des utilisateurs et des retours d’expérience pendant le projet et pourrait bénéficier de fonctionnalités sup-plémentaires telles que la validation en ligne des jeux de données d’entrée d’un utilisa-teur et la fourniture de certains outils comme « logiciel service » sur Internet.

Le projet a un programme d’aide dédié aux utilisateurs qui soutiendra le développement d’outils de suivi et d’autres activités aux trois échelles spatiales. Le projet comprend les utilisateurs des sites–test en tant que parte-naires du projet afin qu’ils soient pleinement intégrés au processus de développement. Cela facilitera l’adoption des résultats du projet par la vaste communauté des utilisa-teurs associés au réseau natURa 2000 aux différents niveaux et assurera la rentabilité de l’exploitation des résultats. Jusqu’à présent, de nombreux utilisateurs à la fois à l’intérieur et en dehors du projet ont déjà été interro-gés et ce processus a permis de produire des messages clés en réponse aux exigences de suivi à différentes échelles et aux difficul-tés techniques actuelles. Ces messages sont importants pour MS.MOnina, Copernicus et l’ensemble du secteur de l’environnement et continueront à être analysés au cours du projet.

Un message particulier reçu de la part des utilisateurs est lié à la disponibilité des don-nées d’Observation de la Terre dans un format adapté à l’intégration dans leurs sys-tèmes d’information existants. MS.MOnina a pris note de ceci grâce à l’expérience préa-lable des partenaires et a donc mis en œuvre à la fois des achats directs de données et un accès aux données satellitaires du pro-gramme Copernicus/GMES (GMES Space

Component Data Access – GSCDA ou Data Warehouse GSC-DWH) pour répondre aux besoins du projet. Le Data Warehouse est

d’habitat, et, dans le second, la composition de l’habitat a été modifiée par la disparition de certaines espèces d’arbres conduisant à un changement du type d’habitat qui nécessitera une nouvelle cartographie. Ces types de changements d’habitat, à la fois en termes d’étendue et de composition, doivent être surveillés dans le cadre de la réglementation natURa 2000. Dans la région biogéographique atlantique, le parc naturel transfrontalier belgo-néerlandais De Zoom-Kalmthoutse Heide est un bon exemple de type de sites où des approches de suivi cohérentes et paneuropéennes se-raient utiles tant pour les utilisateurs locaux que régionaux. Le Kalmthoutse Heide est un site varié et complexe avec de nombreuses mares, landes, dunes intérieures et forêts. La gestion de la zone est également complexe avec plusieurs autorités nationales et locales, des ONG de conservation de la nature ainsi

que des propriétaires privés petits ou gros. La figure 2 a-d montre les types de produits qui peuvent être développés pour un site. Ces produits, réalisés dans le cadre du pro-jet Habistat, démontrent la mise en œuvre d’outils pour produire des cartes de taches de végétation, de taches d’habitat et des indicateurs à partir de données de télédétec-tion. Ces types de produits et services seront développés et testés sur différents sites à tra-vers l’Europe pour évaluer la possibilité de transférer l’approche.

L’implication des utilisateursLe travail de MS.MOnina et les dévelop-pements qui auront lieu au cours du projet, se traduiront par un jeu complet d’outils d’analyse et d’exemples d’application qui commencent à être appréciés au sein de la communauté des utilisateurs finaux. Afin de faciliter le partage de technologie

Figure 2 : Exemples de Kalmthoutse Heide, 2 juin 2007 : a) mosaïque en couleurs naturelles d’images AHS-160 sur la zone d’étude ; b) carte de la végétation ; c) carte des habitats ; d) taux de couvert de molinie Molinia caerulea (en classes de pourcentage) par tache d’habitat. (Source : projet Habistat ; VITo - INBo - UA - BELSPo)

natURa 2000

natURa 2000 est un réseau à l’échelle européenne de « sites d’intérêt commu-nautaire », qui sont des zones naturelles riches en biodiversité et à haute valeur de conservation. Il a été établi en vertu de la Directive Habitats (Directive 92/43/CEE du Conseil) qui désigne des Zones Spéciales de Conservation (ZSC) et com-plète la précédente Directive Oiseaux (Directive du Conseil 79/409/EEC, codi-fiée en Directive du Conseil 2009/147/CE) qui désigne des zones de protection spéciales (ZPS). Le réseau des ZSC et ZPS couvre actuellement plus de 25 000 sites, représentant environ 17,6% de la superfi-cie terrestre totale de l’UE. Les Directives Habitat et Oiseaux, qui ont donné lieu à la création du Réseau natURa 2000, sont conçues comme des politiques phare pour l’Union européenne, qui seront à l’avenir reconnues comme un exemple de la façon d’atteindre les objectifs de conservation sur de grandes régions bio-géographiques. Les sites natURa 2000 hébergent un grand nombre d’habitats et d’espèces parmi les plus rares et les plus menacés en Europe. Les sites vont de sites spécifiques à superficie limitée jusqu’aux parcs nationaux couvrant des milliers d’hectares.

Les objectifs fixés au réseau sont ambi-tieux, avec une augmentation visée, d’ici à 2020, de 100% du nombre d’évaluations d’habitat montrant une amélioration de leur état de conservation (COM (2011) 244 final de la Commission européenne). L’atteinte de ces objectifs ambitieux nécessite des connaissances approfondies à partir d’une collecte sys-tématique et continue de données, alors que de nombreux États membres n’ont toujours pas la capacité de fournir de telles informations de façon régulière et systématique.



Stefan LANG, Ph.D., est directeur adjoint du Centre de géomatique (Z_GIS) de l’Université de Salzbourg. Il est actif dans les domaines de l’analyse avancée d’image géo-spatiale, le suivi à base d’Observation de la Terre et le déve-loppement d’indicateurs spatiaux. Dans Copernicus, Z_GIS se concentre sur l’élaboration, l’optimisation, et la validation par l’utilisateur de concepts de ser-vice avec application dans les domaines de l’environnement et de la sécurité.

Geoff SMITH (Specto Natura) est consultant en Observation de la Terre ayant une expérience en occupation du sol et en cartographie des habitats aux niveaux local et national. Specto Natura Limited est impliqué dans des projets visant à développer et promouvoir l’utilisation de produits et de ser-vices d’Observation de la Terre et de Copernicus dans le domaine terrestre.

jeroen VANDEN BORRE est un biologiste avec une expérience en écolo-gie de l’évolution, cartographie de la végétation, et planification en ges-tion des espaces naturels et des forêts. Au sein de l’Institut de Recherche sur la Nature et les Forêts (INBO), il est impliqué dans la création d’un système de surveillance pour les habitats natURa 2000 en Flandre, dans lequel il est responsable de l’évaluation de la contribution potentielle de la télédétection.

Détails du projet

Durée : 36 mois. Partenaires : Coordinateur - Centre de géomatique Z_GIS, Paris-London-Universität Salzburg, (AT), Irstea - Institut national de recherche en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture (FR), VITO - Institut flamand de recherche technolo-gique (BE), NOA - Observatoire national d’Athènes / Institut des applications spatiales et de télédétection (GR), EURAC Recherche - Institut de Télédétection appliquée (IT), Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität (DE), Instytut Geodezji i Kartografii (PL), Berlin Institute of Technology (DE), Université de Málaga, Centre thématique européen pour l’information et l’analyse spatiale (ES), EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH (DE), eoVision GmbH (AT), Specto Natura Ltd (Royaume-Uni), Luftbild Umwelt Planung GmbH (DE), INBO - Institut de Recherche sur la Nature et les Forêts (BE), CENLR - Conservatoire des Espaces naturels du Languedoc - Roussillon (FR), Agence régionale pour l’agriculture, l’environnement et les zones rurales du Land de Schleswig-Holstein (DE), Musée d’Histoire Naturelle Goulandris (GR).

Un service pour l’Institut de Recherche sur la Nature et les Forêts (INBO), en Flandre, Belgique

L’Institut de Recherche sur la Nature et les Forêts (INBO) est un institut scientifique du gouvernement flamand en Belgique. Il est responsable du suivi de l’état de la nature en Flandre, y compris le rapportage à l’UE. La Flandre est une des régions les plus densément peuplées d’Europe, ce qui entraîne de fortes pressions anthropiques sur l’environnement, et une grande fragmentation des espaces naturels restants. La distri-bution des habitats natURa 2000 et autres biotopes de haute valeur de biodiversité a été cartographiée sur le terrain en détail au cours des douze dernières années, mais les informations sur la qualité de l’habitat (structures et fonctions) font encore largement défaut. En outre, ces cartes sont rapidement obsolètes, et la mise à jour à partir de travaux sur le terrain n’est plus évidente, en raison des coûts élevés.

INBO s’attend à ce que MS.MOnina mette en place un service qui permettra la mise à jour régulière des cartes d’habitats, permettant ainsi une évaluation plus fiable des tendances dans l’évolution des superficies et des aires de répartition des habitats. En outre, le service devrait fournir une vue plus précise de la qualité de l’habitat dans certains sites natURa 2000 (y compris en zones difficiles d’accès telles que les zones militaires), et identifier les causes probables de la détérioration. Cette information facilitera grandement le processus d’évaluation des politiques au niveau flamand, et le rapportage sur l’état de conservation de l’habitat auprès de la Commission européenne.

une opportunité importante pour les utilisa-teurs de services basés sur l’Observation de la Terre car il offre à la fois des acquisitions génériques en soutien à la cartographie détaillée de l’habitat à travers l’Europe et des acquisitions ciblées pour répondre aux besoins spécifiques de MS.MOnina.

Remarques finalesMS.MOnina continuera à développer et promouvoir les services, outils et inter-faces présentés ici et qui fournissent une valeur ajoutée significative pour les acteurs locaux et régionaux, les États membres et les institutions européennes. En fournissant une information essentielle spatialement

explicite (et qui fait actuellement souvent dé-faut), le projet permettra de renforcer le rôle stratégique du réseau natURa 2000 dans le cadre des engagements environnementaux de l’Europe. Au-delà du territoire de l’UE, il a également un impact global en contribuant à la mise en œuvre ainsi qu’à la vérification des politiques environnementales commu-nautaires, des réglementations nationales et des conventions internationales.

Dernier point : le projet vise à installer la technologie d’Observation de la Terre comme un élément clé dans les routines de suivi des sites et des paysages qui abritent des habitats menacés en Europe et au-delà.


Les besoins des utilisateurs sont variés, mais voici les plus courants : • données de référence à long terme (par

exemple cartes thématiques à l’échelle 1:5 000 ou mieux) de l’occupation des sols et des habitats ainsi que de nouvelles techniques automatiques, standardisées, rapides et économiques. Ceci est néces-saire afin de tenir les engagements, définir les politiques de gestion et évaluer les effets des politiques existantes,

• un moyen pour réduire les coûts liés prin-cipalement aux campagnes sur le terrain,

• des méthodes pour mesurer l’importance des changements dans l’occupation des sols et des tendances mesurées,

• des techniques de modélisation pour éva-luer les effets combinés que peuvent avoir les différentes variables qui affectent les sols et la végétation sur la biodiversité.

Les cartes d’habitats, qui sont à la base du calcul d’indicateurs pour la biodiversité, peuvent être obtenues par interprétation de cartes d’occupation des sols suffisam-ment détaillées, ces dernières étant souvent générées avec des produits dérivés de l’Observation de la Terre et des données ancillaires. Le système de classification de BiO_SOS utilise le schéma et la taxo-nomie du Système de Classification de l’Occupation des Sols (LCCS - land Cover Classification System) de la FAO pour l’identification des catégories, car celui-ci est générique. Ce schéma est aussi plus approprié que CORINE, car les catégories d’occupation des sols peuvent être plus faci-lement traduites en catégories d’habitats qui décrivent mieux les systèmes (semi-)naturels (Tomaselli et al. 2012). Une fois qu’elles sont cartographiées, les catégories d’occupation des sols sont traduites en catégories d’habi-tats. Ceci constitue une étape clé, car les classes d’habitats sont nécessaires pour les efforts de conservation. Les projets BioHab et Ebone (Bunce et al., 2008, 2011) ont mis en évidence l’uti-lisation des catégories générales d’habitats (GHC - General Habitat Categories) comme un moyen de définir des habitats de façon cohérente et efficace. Les GHC ont été pro-posées car elles fournissent une typologie exhaustive des types d’habitats que l’on

peut retrouver sur tout paysage terrestre autour du globe, depuis les écosystème naturels jusqu’aux zones urbaines, et depuis les zones à végétation éparse jusqu’aux forêts tropicales avec plusieurs étages de végétation (Bunce et al. 2011). Les GHC ont aussi un lien très étroit avec d’autres classifications d’habitats, et tout particuliè-rement avec l’Annexe 1 de la directive sur les habitats, qui revêt une importance cen-trale pour l’élaboration des compte-rendus au niveau international ainsi que pour la gestion des sites natURa 2000 (Bunce et al. 2012). Enfin, étant donné qu’elles décri-vent les paysages en termes de mosaïques d’habitats, la méthodologie de cartographie et de saisie des GHC a aussi été utile pour la description et la prédiction de la distribution des espèces et de la biodiversité, et par ce biais, a contribué à l’évaluation d’ensembles d’indicateurs internationaux. Elle a aussi épaulé la gestion locale d’espèce menacées et d’habitats prioritaires. Une fois générées, ces cartes peuvent être mises à jour afin de détecter les change-ments, et en conséquence, aider à la gestion stratégique ou opérationnelle et aux obli-gations de compte-rendu définies dans la directive sur les habitats pour la gestion des sites natURa 2000.


La disponibilité récente d’images satellitaires à très haute résolution spatiale (< 4 m) et l’apparition de techniques de classifica-tion automatique fournit une opportunité unique pour la cartographie périodique et automatisée des surfaces émergées et leurs habitats, ainsi que de leurs changements dans le temps. Si la mise en place de ce sui-vi pouvait être externalisée, cette capacité profiterait aux autorités locales et régionales par le biais de la fourniture d’informations actualisées sur les pressions exercées et leurs impacts, permettant aux utilisateurs d’entreprendre les actions appropriées. Les données et les techniques contribue-ront aussi aux exigences internationales en termes de compte-rendu.

Quels étaient les besoins des utilisateurs finaux? Dans l’Union européenne (UE), la directive sur les habitats (92/43/EEC) et la directive sur les oiseaux (79/409/EEC) obligent les Etats Membres à rendre compte, tous les six ans, de l’état de conservation des espèces et des habitats européens d’importance, ainsi que des tendances de l’évolution entre ces rap-ports. Cependant, tel que mis en évidence par le Centre Thématique Européen sur la Biodiversité, les données sur les espèces, et

tout particulièrement sur les habitats, sont collectées de diverses façons et sont sou-vent indisponibles ou ont une couverture spatiale insuffisante. C’est pourquoi il est important de développer un système uni-forme d’observation pouvant être utilisé par tous les États membres pour leurs obliga-tions de compte-rendu et pour la définition de stratégies de gestion (stratégiques ou opérationnelles). Ceci est encore plus vrai dans les pays méditerranéens, qui souvent ne disposent pas de données historiques remontant suffisamment loin dans le temps pour permettre d’analyser les changements et évaluer les tendances des indicateurs. Ceci est dû au manque de groupes de bénévoles sur le terrain pour observer la biodiversité et aussi au fait que le personnel des agences de protection de la nature est relativement peu nombreux et souvent pas très bien équipé pour ce genre de tâches.

« L’activité de planification innovante au niveau local doit essayer de changer un système statique de plani-fication municipale en un système dynamique de pla-nification »

QUELLE QUE SOIT L’éCHELLE, LES SITES NATURA 2000, CONÇUS POUR PROTéGER LA BIODIVERSITé ET LES éCOSYSTèMES, SONT TOUjOURS MENACéS PAR LES ACTIVITéS HUMAINES TELLES QUE L’ExPLOITATION FORESTIèRE, LES ACTIVITéS MINIèRES, LE BRACONNAGE, L’AGRICULTURE INTENSIVE, LA POLLUTION, LE DéVELOPPEMENT DES INFRASTRUCTURES POUR LE TOURISME, ET L’éPANDAGE DE RéSIDUS. SI CES éVèNEMENTS PEUVENT AVOIR LIEU à L’INTéRIEUR DES SITES PROTéGéS, ILS ONT LIEU SOUVENT DANS LES RéGIONS AVOISINANTES, ET PLUS PARTICULIèREMENT DANS LES ZONES URBAINES, AGRICOLES OU TOURISTIQUES. L’ACCUMULATION DE CES ACTIVITéS PEUT CONDUIRE à LA PERTE, à LA DéGRADATION ET à LA FRAGMENTATION DES HABITATS. PAR LE PASSé, CE TYPE D’éVOLUTIONS N’A QUE RAREMENT éTé SUIVI DE FAÇON EFFICACE OU RéCURRENTE.

De l’Espace aux espèces : solutions pour le suivi de la biodiversitéPar Palma Blonda, Richard Lucas et João Pradinho Honrado – pour le Consortium BIO_SOS*

Figure 1. Le consortium BIO_SOS : cet article est dédié au grand scientifique et ami des collègues de BIo_SoS, le Professeur Maria Petrou, visible sur la photographie, pendant une visite du site BIO_SOS dans les Pays Bas. Elle est décédée des suites d’un cancer en octobre 2012 (Photographie : Sander Mucher, Alterra). * Traduction en français par Jordi Inglada.



Dans ce cadre, le projet BiO_SOS fournit les services suivants aux autorités locales et régionales : • des cartes d’occupation et d’utilisation

des sols basées sur l’analyse intégrée d’au moins deux images à haute ou à très haute résolution spatiale acquises pendant deux saisons différentes correspondant au pic de l’activité végétative et à la période pré-cédant ou suivant celui-ci,

• des cartes de Catégories Général Habitat (GHC) et de l’Annexe 1 sur les habitats, dérivées de cartes d’occupation et d’uti-lisation des sols basées sur un ensemble de règles et sur des données ancillaires1

• des cartes de changements sur l’occu-pation et l’utilisation des sols et sur les habitats obtenues par comparaison des cartes produites pour des années différentes.

Ajouté à cela, le projet fournit aussi : • des indicateurs de biodiversité à partir de

données de télédétection, • des tendances des indicateurs de biodiver-

sité pour des scénarios de pression sur la biodiversité à travers de l’évolution tempo-relle des indicateurs.

A titre d’exemple, dans le Pays de Galles, le projet BiO_SOS s’est focalisé sur le site natURa 2000 de Cors Fochno, qui contient des habitats de l’Annexe 1 dans une tourbière active et modifiée dans un environ-nement d’estuaire abritant des marais salants et des complexes de dunes de sable. Pour ce site, une série temporelle d’images à très haute résolution spatiale du satellite Worldview-2 couvrant la période du prin-temps (mars), le pic végétatif (juillet) et la période de sénescence (novembre) a été obtenue. A partir de ces données – ainsi que d’autres sur d’autres sites européens – nous avons pu utiliser le système LCCS de la FAO pour classifier l’occupation des sols. La méthode utilise une combinaison de règles spectrales et contextuelles qui suit le schéma LCCS et peut être appliquée à n’im-porte quel site indépendamment du type de

1 En traitement des images numériques, ce sont les données issues de sources autres que la télédétection, utilisées en appui des analyses et des classifications ou utilisées pour enrichir des méta-données (source : www.esri.com).

TéMOIGNAGES D’UTILISATEURS

Les utilisateurs finaux, comme par exemple les autorités régionales, ont besoin de tech-niques de modélisation pour fournir des preuves scientifiques pour soutenir les politiques de conservation et de planification des activités durables.

« Quand les autorités régionales élaborent et approuvent un pro-gramme pour une zone protégée, il est nécessaire de définir une zone tampon dans laquelle des règles différentes de celles adoptées pour le site doivent être identifiées, discutées et approuvées. À l’heure actuelle, nous n’avons aucune preuve scientifique de l’effet des dif-férents niveaux de protection à l’intérieur des zones et, en général, nous utilisons des zones tampons qui vont de 100 m à 5 km. Quand nous démarrons une négociation avec les autorités locales et les gens

sur place, nous avons besoin d’appuyer nos décisions avec des éléments scientifiques sur les effets que certaines règles vont avoir sur les zones protégées et sur l’importance des zones tampons soumises à des restrictions. C’est pourquoi nous sommes intéressés par les produits Copernicus issus du projet BiO_SOS. De plus, l’activité de planification innovante au niveau local doit essayer de changer un système statique de planification municipale en un système dynamique de planification. nous avons donc besoin d’indicateurs capables de mettre en place un suivi dynamique des différents processus de planification et une évaluation de l’efficacité des politiques mises en œuvre. »

Prof. Angela BARBANENTE, Membre du Conseil régional pour la qualité environnementale

et pour les zones protégées, Région Puglia, Italie.

Clive HURFORD du Countryside Council for Wales (CCW, Pays de Galles, Royaume Uni) a travaillé avec le projet BiO_SOS sur le développement des méthodes pour la cartographie des classes d’occupation des sols et des habitats, avec une attention particulière sur la zone de Cors Fochno, dans le Pays de Galles. « le CCW est en train d’investir dans des nouvelles technologies pour le suivi des sites protégés, et plus particulièrement, dans le réseau NATURA 2000 au

Pays de Galles. tous nos sites sont en train de subir des changements dont les causes vont de la succession d’habitats, effets anthropiques ou naturels, comme les inondations, et nous avons besoin de quantifier et de comprendre les effets de ces changements. nous avons aussi besoin de surveiller comment nos pratiques de gestion affectent l’étendue et l’état des habitats NATURA 2000 menacés et leurs espèces associées, et ceci non pas seulement à l’intérieur des sites, mais aussi dans les zones environnantes. le projet BIO_SOS sur le site test de Cors fochno nous a donné des informations importantes sur comment les données d’Observation de la terre peuvent être utilisées pour appuyer nos campagnes de terrain et ceci nous a poussé à acquérir des images satellitaires à très haute résolution spatiale ainsi que de l’imagerie issue de drones sur d’autres sites NATURA 2000. Etant donné la rapidité des changements qui ont lieu sur des zones assez étendues, nous avons besoin d’utiliser la télédétection de façon plus proactive dans notre suivi afin de remplir nos obligations de compte-rendu aux niveaux national et international. BIO_SOS a été très utile pour nous éclairer sur nos approches pour ce suivi. »

BIO_SOS in a nutshell (www.biosos.eu)

BIO_SOS has made progress towards developing an operational system for ef-fective and timely monitoring of natURa 2000 sites and their surroundings. Based on the expert knowledge of botanists, ecologists and end local site managers, BiO_SOS is developing a classification system that is able to integrate remotely sensed data from a satellite sensor and ground reference data. Land cover / use and habitat classes are described by the experts in terms of their temporal cha-racteristics and / or spatial relationships and this information is used in the clas-sification. For example broadleaved and coniferous forests are categorised based on seasonal differences in reflectance as a function of leaf cover and type whilst sand dunes may be separated from other bare areas because of their close proximity or adjacency to the coast line. Once land cover classes and habitats are described through a semantic language, any site can theoretically be mapped and subsequently monitored over time. Where it is difficult to provide expert rules for describing classes of interest, specific ground data can be collected but this is only necessary in specific at-tentive (homogenous) areas identified by remote sensed data segmentation, with these resulting in a reduced requirement for in situ campaigns (e.g., vegetation inventory). BiO_SOS is also focusing on the development of a modelling fra-mework for pressure analysis and threat assessment in different protected areas (Mairota et al., 2012, Harini at al. 2012) with the aim to evaluate their impacts on habitats.


donnée satellitaire utilisée. Dans BIO_SOS, nous avons développé des méthodes pour traduire les catégories d’occupation des sols de LCCS dans le Pays de Galles en ca-tégories d’habitats en utilisant le cadre des GGC. Nous décrivons ensuite ces habitats de façon plus détaillée, en particulier quand ceux-ci sont complexes, comme dans le cas de la tourbière active. Les cartes d’habitats générées (figure 2) fournissent beaucoup de détails sur le site natURa 2000 et ses environs. En plus, des nouvelles acquisitions d’images continuent d’avoir lieu afin d’éla-borer des approches pour la détection de changements, y compris quand ils ont un effet sur l’état de conservation à long terme du site. Dans la zone méditerranéenne, nos études se sont concentrées sur la génération de cartes de GHC et d’habitats Annexe 1 pour les sites natURa 2000 « Le Cesine » (fi-gure 3) et « Alta Murgia » (figure 4) en Italie. D’autres sites d’étude existent au Portugal, en Grèce et aux Pays-Bas. Des méthodes sont en train d’être développées dans deux


Figure 2. Classification des catégories générales d’habi-tats (GHC), Cors Fochno (UK0014791 SCI/SPA), Pays de Galles, générée à partir d’une série temporelle d’images Worldview-2 (Université d’Aberystwyth). La classification à l’intérieur de la tourbière modifiée (centre) est réalisée à une résolution de 2 m. Elle montre la complexité des espèces de plantes à la surface de la tourbière (Crédits : Université d’Aberystwyth).

Figure 3. Cartes d’habitats pour le site « Le Cesine » (IT9150032 SCI/SPA) : à gauche, carte des GHC. Les couleurs corres-pondent à différentes catégories dans la taxonomie. Le jaune représente les zones agricoles avec des oliveraies. Le bleu clair correspond à des hydrophites émergents herbacées de zones humides. Le bleu foncé est la mer. À droite, habitats de l’Annexe 1. Le bleu clair correspond à des lagunes. (Crédits : CNR-ISSIA).

Figure 4. Site NATURA 2000 de Murgia Alta (IT91200007 SCI/SPA). Image originale Worldview-2 et carte des GHC. Sur ce site, les écosystèmes de pelouses ont été considérés comme focaux. Une récession importante de ces écosystèmes a eu lieu entre 1990 et 2000, principalement due aux incitations de l’UE pour la production de blé dur en même temps que la mise en application de la directive 92/43/EEC (Mairota et al. 2012). Les couleurs sur la carte du bas représentent les différents GHC. Quelques exemples : le vert clair correspond aux Hémi-cryptophytes à feuilles herbacées, le marron correspond aux Conifères phanérophytes sempervirents et le vert foncé renvoie aux Arbre à (larges) feuilles caduques (Crédits : CNR-ISSIA).



pays tropicaux à grande biodiversité, le Brésil et l’Inde, pour démontrer une utilisa-tion plus globale.

« L’utilisation des Catégories Générales d’Habitats (GHC) aide à mieux gérer les es-pèces en danger ainsi que les habitats prioritaires au niveau local »

Les Produits Copernicus pour le suivi de la biodiversité (exemples de plusieurs sites y compris l’occupation des sols et les habitats GHC) Les données d’Observation de la Terre à très haute résolution sont très utiles pour réali-ser des inventaires de la biodiversité et leur suivi pour la gestion adaptative aux échelles locale et régionale, car elles fournissent une information similaire à celle des campagnes de terrain, et permet de réduire la durée des intervalles de mise à jour. Ces données offrent donc l’opportunité d’une réponse plus rapide et plus efficace aux changements et aux menaces (Nagendra et al. 2012). L’approche de classification basée sur des connaissances de haut niveau adoptée par BiO_SOS implique très fortement les utilisateurs, ceux de la communauté scien-tifique (botanistes, écologues, etc.) et les

gestionnaires locaux. La méthode permet de décrire un habitat spécifique pouvant être généralisé de façon à pouvoir être identifié automatiquement dans d’autres sites ou dans d’autres conditions. En conséquence, les produits proposés par BiO_SOS, comme les cartes d’habitats et les indicateurs de biodiversité, seront familiers pour les uti-lisateurs finaux, car ils sont basés sur leur propre expérience et peuvent être améliorés au fur et à mesure qu’ils s’engagent dans le processus. BiO_SOS soutiendra fortement le rap-port pour la Convention de la Diversité Biologique, la Stratégie européenne de la biodiversité et la Directive sur les habitats, par le biais d’une information directement compatible et deviendra donc central dans tout le processus de la gestion de la biodi-versité en Europe. De par l’intégration de données in siu avec des données d’Observa-tion de la Terre globales et fiables, BiO_SOS permettra de comprendre certains schémas et processus. Cette information pourra en-suite être utilisée pour affiner des objectifs de conservation existants, spécialement dans la zone méditerranéenne. BiO_SOS propose un système de modélisation écolo-gique qui peut être un outil important pour suivre les changements de distribution ainsi que l’état des écosystèmes à l’intérieur et autour des zones protégées.

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Strand H., Hoft R., Strittholt J., Miles L., Horning N. and Fosnight E., 2009. Sourcebook on Remote sensing and biodiversity indicators. CBD technical Series no 32.

Palma BLONDA. Chercheur au CNR depuis 1984. Elle est spécialiste du traitement numérique des images avec des applications à la segmentation, la classification, la détection de changements et la fusion de données. Elle a participé à plusieurs projets nationaux et internationaux soutenus par l’Agence spatiale italienne (ASI), l’Agence spatiale européenne (ESA) et la Commission européenne (CE). Elle a été coordinatrice technique des acti-

vités de CNR_ISSIA dans les projets lEWiS (landslide Early Warning System, un système d’alerte pour les glissements de terrain) et FP7-FIRESENSE. Elle est la coordinatrice de BiO_SOS.

joão PRADINHO HONRADO est membre de la Faculté de sciences de l’Université de Porto et chercheur senior à CIBIO, où il dirige le groupe d’Ecologie et conservation de la bio-diversité (BIOCON). Ses recherches se concentrent sur l’écologie de la végétation et des écosystèmes et sur le suivi de la biodiversité basé sur des approches améliorées pour la modéli-sation. Il a participé récemment à plusieurs projets sur le suivi et la conser-

vation de la biodiversité et des habitats. Actuellement il coordonne le projet national EcoSensing qui vise à développer des approches pour la conception de réseaux de suivi des espèces et des habitats dans les paysages ruraux soumis aux changements. Il participe au projet BiO_SOS comme coordinateur de la tâche 4 (collecte de données sur site).

Prof. Richard LUCAS dirige le groupe d’Observation de la Terre et dyna-mique des écosystèmes de l’Institut de géographie et sciences de la Terre de l’Université d’Aberystwyth. Ses recherches se centrent sur la compré-hension de la réponse des écosystèmes terrestres aux processus d’origine humaine et naturelle par le biais de l’intégration de données de télédétec-tion issues de capteurs au sol, aéro-portés et spatiaux. Si son travail dans

BiO_SOS est focalisé sur des sites européens, il a aussi travaillé sur la caractérisation, la cartographie et le suivi des forêts tropicales et sub-tropicales, les savanes ligneuses et les mangroves et ceci en collaboration avec des organismes australiens, japonais et des USA.


coût moindre que les méthodes d’évalua-tion conventionnelles nécessitant des vols en hélicoptère ou des déplacements sur le terrain. Grâce aux services de télédétection, des informations rapides et fiables per-mettent d’évaluer efficacement les dégâts et d’assurer une gestion durable des forêts à l’échelle locale et régionale. Ces données peuvent être fournies à plusieurs catégories d’utilisateurs et être utilisées dans un large éventail d’applications.

Collaboration avec les services Copernicus existantsL’utilisation et l’intégration dans la chaîne de traitement des informations existantes telles que les produits des services Copernicus constituent un autre aspect important du développement des services forestiers. Pour atteindre cet objectif, des méthodes effi-caces d’utilisation des produits des services Copernicus ont été élaborées au sein du consortium et mises en œuvre dans chacune des situations considérées dans le test. Il a

L’objectif de Copernicus est de fournir des informations qui répondent aux besoins des utilisateurs. Les services forestiers qui sont en cours de développement au sein d’EU-fODOS - Amélioration des informations sur la structure des forêts et les dégâts fores-tiers - comprennent l’évaluation des dégâts forestiers et la mesure des paramètres fonc-tionnels pour les forêts commerciales et de protection.

Ces services de surveillance sont sollicités d’urgence par les autorités forestières régio-nales et sont développés par un consortium constitué d’organismes de recherche, de prestataires de services et des utilisateurs des pays suivants : Autriche, Bulgarie, Finlande, Allemagne, Italie et Pologne. Bien que l’objectif principal d’EUfODOS concerne les services régionaux, il est éga-lement envisagé de mettre ses résultats à la disposition des autorités nationales et internationales. Cela permettra d’enrichir les rapports imposés dans le cadre d’accords internationaux tels que la Conférence minis-térielle sur la protection des forêts en Europe (MCPFE), l’Évaluation des ressources fores-tières de l’UNECE / FAO, le PIC Forêts et le PIC Surveillance intégrée ou la Convention alpine.

Utilisation des données de l’Observation de la TerreL’utilisation de plateformes spatiales ou aé-roportées de capteurs permet l’acquisition fréquente de données à un coût raisonnable. Les utilisateurs peuvent par exemple obte-nir une première évaluation des dégâts relatifs aux arbres abattus par le vent sous la forme de cartes géo-référencées des dégâts basées sur des données satellitaires, et ce, beaucoup plus rapidement et à un

LES FORêTS jOUENT UN RôLE CLé DANS L’éCONOMIE ET L’ENVIRONNEMENT EUROPéENS. CE RôLE COMPORTE DES FONCTIONS éCOLOGIQUES ET éCONOMIQUES QUI PEUVENT êTRE AFFECTéES EN CAS D’INFESTATIONS PAR DES INSECTES, DE FEUx DE FORêTS, DE FORTES CHUTES DE NEIGE OU D’ABATTAGE D’ARBRES PAR LE VENT. LES AUTORITéS LOCALES OU RéGIONALES (LRA) ONT DONC BESOIN D’INFORMATIONS DéTAILLéES SUR L’éTAT DE DéGRADATION DE LEURS FORêTS POUR POUVOIR PRENDRE LES MESURES APPROPRIéES ET EN ASSURER UNE GESTION DURABLE. GRâCE AU PROjET EUFODOS, DES TECHNOLOGIES DE POINTE UTILISANT DES SATELLITES ET DES TECHNIQUES DE BALAYAGE LASER SONT UTILISéES AFIN DE FOURNIR AUx AUTORITéS FORESTIèRES, à UN COûT RAISONNABLE ET EN TEMPS RéEL, DES INFORMATIONS COMPLèTES SUR LA STRUCTURE DES FORêTS ET LES DéGâTS CAUSéS à CELLES-CI.

Amélioration des informations sur la structure des forêts et les dégâts forestiersPar Mathias Schardt et Klaus Granica


Les forêts européennes sont exposées à de nombreuses menaces, qu’elles soient d’origine naturelle (dégâts fo-restiers provoqués par les tempêtes, les fortes chutes de neige, les feux de forêt ou les proliférations d’insectes) ou humaine. L’évaluation des dégâts devient cruciale dans les activités de gestion des forêts (Crédits : ReSAC).

Carte en haut à gauche - Les obligations de rapports nécessitent la révision des cartes et des inventaires forestiers, la com-pilation des rapports réguliers et des statistiques annuelles (par exemple, les changements dans les surfaces boisées) ou la mise en place de systèmes d’information sur les dégâts forestiers ; l’image montre les zones forestières endommagées par les feux de forêt (Crédits : ReSAC),

Carte en haut à droite - Gestion durable des forêts commerciales : un processus efficace en matière de planification de l’approvisionnement en bois est une condition indispensable à toute exploitation durable des forêts commerciales - image montrant une carte des volumes des troncs (formes carrées) provenant de l’imagerie par satellite (Crédits : VTT),

Carte en bas à gauche – Gestion durable des forêts de protection : la gestion ciblée des forêts de protection est vitale pour le maintien et le renforcement de leur fonction. Ces forêts contribuent à la protection des peuplements d’arbres et des infrastructures contre les conséquences des catastrophes naturelles - la carte montre la répartition des classes de couverture de la couronne, image obtenue par LIDAR – par pas de 10 % - superposée à une photographie aérienne infrarouge en fausse couleur (Crédits : Joanneum Research),

Carte en bas à droite - Les données d’observation de la Terre fournies par les services Copernicus permettent à l’utilisateur d’obtenir des cartes donnant une vision détaillée de la répartition des espèces d’arbres dans une zone choisie - image montrant la couche de répartition des espèces d’arbres – par pas de 10 % - superposée à une image du satellite RapidEye (Crédits : Joanneum Research).



opérations du service EUfODOS, (2) la coor-dination avec les autres services Copernicus et les systèmes existants, et (3) la production et la standardisation des chaînes de produc-tion. Concernant la définition des besoins des utilisateurs, un processus intensif de travail entre les prestataires de services et les utilisateurs a été lancé. Le résultat consti-tuera la base de la réussite de la mise en œuvre des différents cas de services dans les sites de test sélectionnés. Une surveillance continue et un cycle de feed-back entre les prestataires de services et les utilisateurs permettront ensuite de garantir le succès du développement des services et des produits.

Conclusion et perspectivesLe projet EUfODOS est parvenu à créer les premiers produits de démonstration pour

chacun des scénarios suivants : tempêtes, feux de forêt, fortes chutes de neige et prolifération d’insectes. Tous les progiciels techniques ont été mis au point et intégrés dans les boîtes à outils respectives pour être appliqués en cas de dégâts causés par une tempête ou par l’infestation par des insectes. D’autres services forestiers ont également été installés, comme la détection des chan-gements dus aux fortes chutes de neige ou aux dégâts provoqués par les feux de forêt. D’autres produits permettent de dériver, à partir de données LIDAR, les paramètres forestiers pour les exploitations commer-ciales. Ces produits sont nécessaires pour soutenir les missions de gestion forestière dans les forêts de protection et au niveau de l’exploitation commerciale du bois. Ils sont également intégrés dans les systèmes

été prouvé que la disponibilité des services Copernicus améliore la création des produits issus des services EUfODOS, principalement en ce qui concerne les coûts et l’efficacité des ressources.

Réalisation techniqueUn des objectifs clés d’EUfODOS concerne le développement de boîtes à outils opé-rationnelles qui doivent être distribuées au sein du consortium et testées par les four-nisseurs de services dans chaque cas. Les premiers prototypes ont été produits et pré-sentés lors d’une session de formation sur les logiciels en septembre 2011. Les boîtes à outils opérationnelles achevées ont ensuite été distribuées aux prestataires de services au début de l’année 2012.

L’adaptation, l’intégration et le test des chaînes de traitement ont ensuite été effec-tués dans chaque situation du test, pour

aboutir finalement à la mise à disposition des utilisateurs de produits de démonstra-tion. Ces produits de démonstration ont été évalués et validés par les utilisateurs au cours de sessions de formation et lors de déplacements sur le terrain. Ces derniers ont également pu présenter leurs conclusions dans un rapport d’évaluation sur l’utilité des produits. La première phase d’EUfODOS a été finalisée après dix-huit mois au cours d’un atelier de mi-parcours en juin 2012. Les utilisateurs ont formulé des réactions posi-tives qui peuvent désormais être employées comme guides pour permettre aux fournis-seurs de services d’optimiser et de mettre en œuvre les missions de déploiement dans la phase 2.

« Les autorités locales ont besoin d’informations détaillées sur l’état de dé-gradation de leurs forêts »

Un autre aspect d’EUfODOS consiste à traiter des questions liées à la recherche sur l’évaluation du potentiel de nouvelles données fournies par capteur. Les études se concentrent sur les images optiques RapidEye, les données SAR ou le traitement de modèles de surface numériques pro-venant de la photogrammétrie aérienne. Cette tâche donnera aux utilisateurs un aperçu important des capacités techniques et permettra une utilisation accrue des futurs systèmes.

Viabilité des servicesLa durabilité ou la poursuite du service pour les forêts au-delà de la durée de vie du pro-jet constitue un élément clé. Pour garantir une utilisation durable des services déve-loppés, il est prévu d’augmenter le nombre d’utilisateurs européens. Les résultats de la diffusion seront publiés dans un rapport sur la viabilité économique du service.

RéalisationsDans la première phase, le cadre pour le dé-veloppement du service pour les forêts a été mis en place. Les différents éléments consti-tutifs de ce cadre sont (1) l’identification des conditions dans lesquelles sont menées les

La communauté des utilisateurs d’EUFODOS

EUfODOS implique une vaste com-munauté d’utilisateurs étroitement reliée à d’autres groupes d’utilisa-teurs de services Copernicus. Cette organisation facilite le lancement des services et leur adoption par les uti-lisateurs. Elle permet également au consortium de s’adresser à de nou-veaux utilisateurs potentiels et de les sensibiliser ainsi aux services. À cet ef-fet, un Conseil exécutif des utilisateurs a été mis en place au début du projet et ses membres restent en contact permanent. Sept bulletins d’informa-tion ont été publiés par le secrétaire du Conseil exécutif des utilisateurs et transmis aux utilisateurs d’EUfODOS, aux prestataires de services, ainsi qu’à d’autres personnes intéressées et à des utilisateurs potentiels. Ces bulletins peuvent être téléchargés à partir du site www.eufodos.info.

Pour les autorités de gestion des forêts, il est important d’obtenir des données leur permettant de remplir leur mission. À cet égard, la connaissance de l’endroit où se produisent les changements forestiers constitue un élément important. Cette information peut être obtenue rapidement à un coût raisonnable en utilisant l’imagerie par satellite ; cette carte montre un exemple des changements dans la couverture forestière entre 2010 et 2011 pour l’État de Thuringe / Allemagne (Crédits : GAF AG).



d’information géographique forestiers. Ces produits ont été évalués avec succès par les prestataires de services et le Conseil exécu-tif des utilisateurs. Leurs conclusions ont été publiées et intégrées dans la planification de la phase de déploiement pour les 18 pro-chains mois.Les résultats préliminaires montrent qu’EU-fODOS est en bonne voie de réaliser ses objectifs de développement de services forestiers puissants et efficaces. Tous les

services et produits ont été choisis en accord avec les utilisateurs régionaux des pays sé-lectionnés. Les utilisateurs tireront un grand bénéfice de ces produits et pourront les utiliser en cas d’urgence ou de façon plani-fiée. Il est prévu d’harmoniser ces services forestiers pour une utilisation dans d’autres pays européens, afin de permettre aux utili-sateurs régionaux d’obtenir rapidement des informations sur l’étendue des dégâts causés par la dégradation des forêts.

ContexteUne bonne compréhension des implica-tions des changements dans l’occupation et l’utilisation des sols est fondamentale à la planification pour le développement du-rable. En Europe, 75 % des habitants vivent actuellement en ville et il est prévu qu’ils soient 80 % d’ici à 2020 (EEA, European Environment agency - Agence européenne pour l’environnement, 2006, 2009). La mise à jour et la collecte d’informations comparables concernant l’occupation et l’utilisation des sols sont donc indispen-sables pour faire face aux nouveaux enjeux, tels que l’expansion urbaine, le déclin des espaces verts urbains ou le développe-ment durable urbain en général. Dans le même temps, le programme Copernicus se trouve dans sa phase opérationnelle ini-tiale et plusieurs de ses services sont déjà pré-opérationnels. L’un des exemples les plus intéressants dans le domaine de la surveillance des terres est la récente carto-graphie de l’Atlas Urbain, réalisée au cours de la période 2009-2011, qui offre des don-nées harmonisées dérivées de l’Observation

de la Terre et décrivant l’utilisation et l’occu-pation des sols dans les zones urbanisées à l’échelle paneuropéenne (voir encadré 1).

Les données spatiales obtenues grâce à l’Atlas Urbain, associées aux données sta-tistiques de l’Audit Urbain d’Eurostat (voir encadré 2), constituent des sources uniques de données fiables et inter-comparables sur

COMME LE PROGRAMME COPERNICUS CONSTITUE AUjOURD’HUI UNE SOURCE OPERATIONNELLE DE DONNEES SUR L’UTILISATION ET L’OCCUPATION DES SOLS A TRAVERS L’EUROPE, IL EST TEMPS DE TRANSFORMER CES DONNEES EN INFORMATIONS STANDARD ET D’ExPLORER LEUR POTENTIEL AFIN DE FOURNIR AUx UTILISATEURS DES OUTILS PRATIQUES EN FAVEUR DE LA PLANIFICATION SPATIALE, DU NIVEAU LOCAL ET REGIONAL A L’ECHELLE EUROPEENNE. LES ZONES URBAINES D’EUROPE, QUI ACCUEILLENT PLUS DES TROIS QUARTS DE LA POPULATION, ONT CONNU UNE CROISSANCE RAPIDE AU COURS DES DERNIERES DECENNIES. LES CENTRES-VILLES TOUT COMME LES VASTES REGIONS ENVIRONNANTES ONT ETE TRANSFORMES, ET LES DECIDEURS IMPLIQUES DANS LA PLANIFICATION URBAINE, DU NIVEAU LOCAL AU NIVEAU EUROPEEN, ONT BESOIN DE DONNEES PRECISES LEUR PERMETTANT DE SUIVRE ET D’INTERPRETER CES CHANGEMENTS. LE PROjET URBANATLAS+, SOUTENU PAR L’AGENCE SPATIALE EUROPEENNE (ESA - EUROPEAN SPACE AGENCY), CONTRIBUE A CET EFFORT DANS LE DOMAINE DE LA PLANIFICATION URBAINE ET REGIONALE.

UrbanAtlas+: Explorer le potentiel des données de l’Atlas Urbain Copernicus pour les applications de planification urbaine à l’échelle des régions et des villes

Par Tomáŝ Soukup


Les services Copernicus peuvent aider les décideurs à concevoir des stratégies de planification urbaine à long terme visant à atténuer l’impact de l’expansion urbaine sur l’environnement. Vue aérienne de Mosta et de sa région, près de la côte sud de Malte (Crédits : JonasS / Wikimedia commons).

Il prof. dott. Mathias Schardt, a une formation en sciences forestières et a obtenu son diplôme en 1984 à l’Université Albert-Ludwig de Fribourg. En 1990, il a terminé son doctorat sur « L’applicabilité des données de carto-graphie thématique à la classification des espèces d’arbres et des classes d’âge naturelles », ainsi que sa thèse d’habilitation sur « L’aménagement du paysage, en particulier à l’aide de la télédétection et de la géo-informa-

tique », tous deux à l’Université technique de Berlin. Il est responsable du département télédétection et géo-information au Joanneum Research et occupe depuis 2002 un poste de professeur au département de photogrammétrie et de télédétection de l’Institut de géodésie de l’Université technique de Graz.

Klaus GRANICA, est chercheur principal et chef de projet du département télédétection et géo-information au Joanneum Research et compte vingt années d’expérience dans le domaine de la télédétection. Il est diplômé d’histoire et de géographie de l’Université Karl-Franzens à Graz. Il travaille principalement dans les domaines de la surveillance environnementale, la gestion des catastrophes et la cartographie des forêts. Il possède également

une expérience en matière d’interprétation de photos aériennes. Il a géré plusieurs pro-jets et a été chef de projet pour Joanneum dans le cadre du projet DG XII SEMEfOR et coordonne actuellement le projet 7e PCRDT EUfODOS (www.EUFODOS.info).



les besoins d’informations spécifiques, tant au niveau national qu’européen. Sur le plan thématique, le service se focalise sur les caractéristiques spatiales des zones urbanisées : les formes et la morphologie urbaines, l’expansion urbaine, la densité urbaine, le développement des espaces verts urbains et les changements dans la structure urbaine, mais également sur les conséquences économiques, écologiques et sociales (évolution de la population, qualité de vie, compétitivité économique, biodiversité), en reliant les informations sur l’occupation physique et l’utilisation des sols aux données statistiques.

« L’Atlas Urbain a un poten-tiel important pour servir les besoins des utilisateurs locaux et régionaux »

DonnéesL’Atlas Urbain et l’Audit Urbain (ajoutés aux statistiques locales) constituent les princi-pales bases de données pour les deux prestataires de service de l’Urbanatlas+. Néanmoins, comme il n’y a pas encore de dimension temporelle dans les données de l’Atlas Urbain, des bases de données multitemporelles ont été créées aux fins de démonstration à l’aide des résultats du projet GSE Land et des données de l’Atlas Urbain actualisées de manière se-mi-automatique dans le cadre du projet Urbanatlas+ pour cinq villes sélectionnées par le biais d’approches orientées objet (classification OBIA).

ExécutionAfin d’atteindre le niveau de flexibilité et d’utilité requis par les utilisateurs, la

la planification urbaine et régionale paneu-ropéenne pouvant largement répondre aux besoins des utilisateurs européens, natio-naux et même régionaux ou locaux.

« Les urbanistes ont besoin de données précises leur permettant de suivre et d’in-terpréter les changements concernant l’occupation des sols »

ObjectifLe projet Urbanatlas+, réalisé par GISAT et soutenu par l’Agence Spatiale Européenne, a pour objectif d’explorer davantage ce potentiel afin de transformer les données en informations standard et de fournir des outils simples d’utilisation pour ex-plorer, décrire, comparer et expliquer les changements urbains liés à l’occupation et à l’utilisation des sols, et ainsi soutenir la planification spatiale, du niveau local et régional à l’échelle européenne. Ce projet s’appuie sur des expériences anté-rieures et sur les réalisations des projets de l’Élément de Service GMES (GSE - GMES Service Element) de l’ESA (GSE Land1, GSE GUS), ainsi que sur les récentes acti-vités Copernicus pour l’aménagement du territoire menées dans le cadre du projet Geoland2 (G2 services d’information - amé-nagement du territoire). En collaboration avec des utilisateurs locaux et régionaux en République Tchèque (voir encadré 3), le projet Urbanatlas+ vise à progresser dans ce domaine par le biais d’une démonstra-tion de services à l’aide d’une plateforme d’exploration facile à utiliser de données centrée sur : • le suivi et l’évaluation des dynamiques de la croissance urbaine,• l’intégration des données socioécono-

miques.

1 Čtyřoký J. et Pochmann M., « l’atlas urbain aide les planificateurs urbains à Prague » (2009) : agir pour l’environnement, un système de partage d’informations écologiques pour l’Europe, Mars 25-27e, 2009, Prague.

Spécification du serviceLe contenu du service répond à des besoins d’informations spécifiques, principalement au niveau municipal et régional, grâce à la définition, à la mise en œuvre et au suivi des instruments régionaux et locaux d’amé-nagement du territoire. Les principaux utilisateurs du service fourni dans le cadre du projet Urbanatlas+ sont les entités en charge de l’aménagement du territoire et de l’environnement au sein des gouvernements régionaux et des autorités municipales. En outre, les services cherchent des liens avec

L’Atlas Urbain

L’Atlas Urbain s’inscrit dans le cadre de la mise en œuvre du service Copernicus de surveillance des terres financé par la Commission européenne avec le soutien du Fonds Européen de Développement Régional (FEDER) et réalisé en collaboration avec les États membres et l’industrie spatiale européenne. L’Atlas Urbain couvre toutes les capitales de l’UE ainsi qu’un large éventail de villes moyennes ou grandes sous la forme de zones ur-baines élargies (large Urban Zones, LUZ), des zones administratives cou-vertes également par l’Audit Urbain d’Eurostat. La collecte de données, basée sur l’Observation de la Terre, fournit des informations pour plus de trois-cent villes de l’UE pour l’année de référence 2006. Les éditions futures de l’Atlas Urbain seront publiées tous les trois à cinq ans, en complément de l’exercice d’Audit Urbain, en com-mençant par la mise à jour de l’Atlas Urbain prévue dans le cadre de la phase initiale des opérations du pro-gramme Copernicus. Pour en savoir plus sur les activités de l’Atlas Urbain de Copernicus et sur les données, consultez le site Web de l’Agence européenne pour l’environnement (EEA) : http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/urban-atlas.

Exemple de données de l’Atlas Urbain - Prague, République Tchèque (Crédits : Commission européenne).



En fonction des besoins des utilisateurs et compte tenu des limites des données disponibles, les onglets/thèmes standards suivants de l’outil Web ont été définis et mis en œuvre :• Indicateur 1 : croissance urbaine• Indicateur 2 : croissance des zones

résidentielles• Indicateur 3 : croissance des zones

industrielles• Indicateur 4 : croissance urbaine et déve-

loppement de la population• Indicateur 5 : productivité liée à l’utilisa-

tion des terres• Indicateur 6 : intensité de l’expansion

urbaine• Indicateur 7 : occupation des sols rempla-

cés par des zones construites

• Indicateur 8 : utilisation des sols• Indicateur 9 : perte de zones naturelles• Indicateur 10 : indicateurs structurels

RésultatsLes deux services de démonstration : (1) le suivi et l’évaluation des dynamiques

de la croissance urbaine donnant un aperçu de l’utilisation des sols et des processus de formation concernés,

(2) l’intégration des données socioéco-nomiques, appuyant l’intégration des données de l’Atlas Urbain avec des statistiques conventionnelles en géné-ral et testant les indicateurs standards de l’Audit Urbain en particulier, sont fournis dans un environnement com-mun sous la forme d’onglets prédéfinis

spécification du service va au-delà du concept traditionnel de fourniture de don-nées. Il est basé sur une approche interactive utilisant le Web, où les données statistiques spatiales et socioéconomiques sont livrées de manière organisée, accompagnées d’ou-tils, le tout dans un environnement rapide et flexible. Cela permet un affichage facile et une analyse aisée des données grâce à des thèmes prédéfinis par l’utilisateur (indi-cateurs graphiques), pour ensuite faire place à une exploration interactive. L’outil Web, strictement basé sur les structures de l’Open Source, intègre les principaux modes de présentation standard - cartes, tableaux et graphiques - de manière interdépendante, c’est-à-dire que les changements définis par l’utilisateur selon un mode de présentation sont immédiatement répercutés dans tous les autres. Enfin, les utilisateurs peuvent décider d’exporter des données standard et des produits en version numérique (don-nées, métadonnées, tableau) ou par la

production en ligne de copies papier (PDF, cartes, images).

Audit Urbain - Zones urbaines élargies (LUZ) et exemples de sous-division administrative - Prague (à gauche) et Brno (à droite) (Crédits : ESTAT).

L’initiative de l’Audit Urbain

L’initiative de l’Audit Urbain, lancée par la DG REGIO (Commission euro-péenne - Direction Générale de la politique régionale), fournit régulière-ment des statistiques urbaines pour les villes et les circonscriptions admi-nistratives environnantes à travers l’UE. Elle est cofinancée par la Commission européenne et gérée en étroite colla-boration avec EUROSTAT et les instituts nationaux de statistiques dans les États membres. Pour en savoir plus sur les activités de l’Audit Urbain : http://www.urbanaudit.org.

Image supérieure gauche : exploration des données sur la structure urbaine flexible à haut niveau de précision.Image supérieure droite : consommation et structure des changements au niveau de l’utilisation et de l’occupation des sols.Image inférieure gauche : comparaison des données spatiales et statistiques à l’aide de scatterogrammes.Image inférieure droite : comparaison des données spatiales et statistiques axées sur les inondations et les zones de conservation (Crédits pour toutes les images : GISAT).



« L’Atlas Urbain aide les urbanistes et les décideurs à comprendre les consé-quences économiques, écologiques et sociales des changements urbains »

D’autre part, le projet Urbanatlas+ montre aussi clairement que certaines caracté-ristiques de base sont essentielles pour garantir la puissance analytique des don-nées de l’Atlas Urbain. Toutefois, certains changements de dernière minute dans les caractéristiques de l’Atlas Urbain de Copernicus (en comparaison avec la pu-blication originale des caractéristiques fondées sur le GSE de l’ESA) n’ont pas totalement pris en compte ses utilisations potentielles. Le principal exemple de ces changements est la simplification exces-sive des classes non-urbaines, ce qui réduit considérablement la puissance analytique de l’ensemble des données lorsqu’il s’agit

de l’évaluation de l’évolution des flux. Néanmoins, ces questions pourront être améliorées lors des prochaines mises à jour des données de l’Atlas Urbain.

L’objectif global du projet Urbanatlas+, qui était de présenter les produits potentiels de l’Atlas Urbain dérivés de l’Observation de la Terre et de renforcer leur acceptation au sein de la communauté d’utilisateurs chargés de la planification urbaine ou régionale en République Tchèque, a été atteint. Par conséquent, il y a de grandes chances que les investissements actuels et futurs du programme Copernicus dans des infrastructures d’Observation de la Terre et dans des nouveaux services Copernicus de surveillance des terres tels que l’Atlas Urbain, trouvent des utilisateurs et soient pleinement employés dans le domaine ini-tialement ciblé par les services de l’Atlas Urbain, à savoir l’aménagement du terri-toire, à l’échelle européenne mais aussi aux niveaux municipal et régional.

personnalisables, facilement partagés entre les différents utilisateurs. Les utili-sateurs locaux et régionaux apprécieront tout particulièrement ce concept colla-boratif et facile à utiliser.

Les résultats démontrent clairement les avantages des données spatiales comme celles de l’Atlas Urbain par rapport aux données statistiques traditionnelles à cause de/pour :• unités spatiales flexibles,• aperçu des processus (consommations,

formations),• comparabilité dans le temps et dans

l’espace,• indicateurs spatiaux sur la morphologie et

les formes urbaines,• modélisation de l’utilisation des sols,• attribution ou distribution spatiale des

variables statistiques.

En dépit de la limitation des produits de

l’Atlas Urbain à l’échelle européenne, les résultats ont montré des avantages évi-dents pour soutenir la planification dans les ceintures suburbaines où, bien qu’étant les régions au développement le plus dyna-mique, les informations utiles actuellement disponibles pour les urbanistes sont limi-tées, puisqu’il s’agit de zones situées hors des villes et donc dépassant le cadre de leurs responsabilités. Pourtant, ces zones ont dans les faits une influence énorme sur la ville elle-même, de sorte que la mise à jour des données est nécessaire pour planifier, mettre en œuvre et contrôler les mesures politiques appropriées. En outre, la comparaison de l’état de la ville et des indicateurs de développement entre les dif-férentes régions ou villes de la République Tchèque ou à l’étranger a également été très appréciée, car elle n’était pas possible auparavant en raison de l’impossibilité de comparer des documents de planification régionale ou urbaine.

Tomáŝ SOUKUP est chef de projet senior chez GISAT s.r.o. à Prague en République Tchèque. Il a obtenu sa maîtrise en Géodésie, Cartographie et SIG/RS à l’Université Technique de Prague en 1991. Il est consultant senior en télédétection et SIG, ainsi qu’en surveillance des terres, spécialisé en intégration de données spatiales, en traitement numérique d’images satellites et de données spatiales et en leur analyse dans l’environnement SIG. Depuis le milieu des années ‘90, il a été impliqué dans plusieurs acti-vités et projets de surveillance des terres, dont certains liés notamment à

GMES/Copernicus, comme ESA SaGE, ESA GSElanD, ESA RESPOnD, FTSP Sealing, FP7 geoland2 et FP7 SafER. Tomas a collaboré avec l’Agence européenne pour l’envi-ronnement à différents niveaux depuis 1998 (PTL/LC, ETC/TE, ETC LUSI, ETC SIA) et il est également membre de l’équipe principale de mise en place de CORINE Land Cover.

Le projet UrbanAtlas+

Ce projet est exécuté dans le cadre du programme incitatif de l’ESA pour la République Tchèque, et bien qu’il serve d’abord à l’aménagement du territoire urbain et régional de la communauté d’utilisateurs en ce pays, il reflète également le cadre des directives nationales et européennes. Par conséquent, les résultats peuvent aider les autorités de l’aménagement du territoire en Europe dans leurs efforts visant à l’élaboration d’un large éventail d’obligations de surveillance et de rapportage. Les organisations tchèques incluses dans le projet Urbanatlas+ sont les suivantes :

• L’Autorité de développement de la Ville de Prague (URM / MHMP) • L’Autorité régionale de la région de Pilsen (RAPR) • L’Autorité régionale de Moravie-Silésie (RAMSR) • L’Autorité régionale de Moravie du Sud (RASMR) • L’Agence tchèque d’information environnementale (CENIA)

Le projet Urbanatlas+ contribue à l’acceptation de l’ensemble des services de l’Atlas Urbain et à leur application à l’échelle européenne. La version actuelle de l’outil en ligne (partie publique) peut être consultée à l’adresse suivante : http://uaplus.gisat.cz


Les données relatives à l’utilisation des sols sont à la base de toute réponse à un certain nombre de questions liées à l’aménage-ment du territoire et à l’environnement. Par exemple, l’évolution de l’utilisation des sols est un indicateur important dans le rapport du gouvernement allemand sur le dévelop-pement durable, mais permet également aux collectivités locales de présager de leur avenir en appuyant leurs décisions de plani-fication des infrastructures ou dans le cadre de l’adaptation au changement climatique. L’utilisation de données spatiales des modèles d’utilisation des sols permet une enquête ex-ante en amont des décisions politiques. Une telle analyse est menée dans le projet de recherche CC-landStraD (voir encadré), qui permettra d’analyser les stratégies de gestion des sols contribuant à l’atténuation des effets du changement climatique et à l’adaptation à ceux-ci en Allemagne. Le sous-projet correspondant, « L’utilisation des terres – un scénario pour 2030 » (landnutzungsszenario 2030), met l’accent sur les possibilités d’un dévelop-pement du territoire adapté au changement climatique.Des données de haute résolution spa-tiale sont nécessaires pour simuler les effets des stratégies de gestion des sols avec un modèle d’utilisation des sols. Le

projet a été conçu avec les pouvoirs pu-blics fédéraux et les décideurs régionaux et locaux en Allemagne afin que toutes les politiques pertinentes soient examinées et que les résultats soient significatifs pour les décideurs.Ces dernières années, trois nouveaux ensembles de données ont été créés. Ils sont adaptés au suivi des changements d’utilisation des sols et à la modélisation de l’utilisation des sols. Ils constituent un outil important pour analyser l’efficacité des mesures du modèle d’utilisation des sols :• CORINE Land Cover 2006• Atlas Urbain 2006• DLM-DE 2009.

Les deux premiers ensembles de don-nées font partie de la base de données Copernicus Core Mapping Service « land Cover and land Use Monitoring », alors que le troisième est un ensemble de don-nées allemand. Les trois bases de données sont présentées et comparées ci-dessous pour pouvoir discuter de leur utilité dans un modèle d’utilisation des sols.

Les ensembles de donnéesEn Allemagne, divers ensembles de données sur l’utilisation des sols sont disponibles. Ils se distinguent par leurs

LES DONNéES SUR L’UTILISATION DES SOLS SONT à LA BASE DU TRAITEMENT DES QUESTIONS ENVIRONNEMENTALES OU DE L’AMéNAGEMENT DU TERRITOIRE, EN PARTICULIER AU NIVEAU LOCAL. DE NOUVELLES SéRIES DE DONNéES ONT RéCEMMENT éTé MISES à DISPOSITION. CES DONNéES SONT ANALYSéES ET COMPARéES AFIN D’IDENTIFIER LES DONNéES LES PLUS INTéRESSANTES EN MATIèRE D’UTILISATION DES SOLS. ELLES MONTRENT QUE DE GRANDES AVANCéES ONT éTé FAITES CES DERNIèRES ANNéES EN TERMES DE RéSOLUTION, TANT SPATIALE QUE THéMATIQUE, MAIS DES PROGRèS SONT ENCORE NéCESSAIRES.

De nouvelles données sur l’utilisation du sol pour le suivi du développement de l’utilisation du territoirePar Jana Hoymann*

État des lieux

illustration 1 : atKiS sur la base du DlM a la plus haute résolution spatiale. l’atlas Urbain couvre également les zones de transport de manière adéquate (Crédit : BBSR).

* Traduit et réécrit par Thomas Marshall (Institut d’Urbanisme de Paris) et André Müller (BBSR)


données est mise à jour à l’aide de données satellitaires. Ce travail du DLM-DE permet-tra la mise à jour du ICCLC en Allemagne.

Combinaison du DLM-DE et de l’Atlas UrbainPour l’analyse dans le cadre du projet de re-cherche CC-landStraD, une nouvelle base de données combinant celles du DLM-DE et de l’AU a été développée afin d’en com-biner les avantages. DLM-DE et l’UA ont une résolution spatiale d’au moins 1ha. De plus, les deux séries de données font une meilleure différenciation entre types d’utili-sation des sols que le CLC. Par ailleurs, les zones non-bâties sont mieux différenciées spatialement dans le DLM-DE ainsi que les zones de peuplement et de transports dans l’AU.

Comparaison des données d’utilisation des solsLa section suivante analyse les ensembles de données sur l’utilisation des sols selon leur concordance thématique et spatiale (géométrique). Sachant que les zones

bâties sont particulièrement importantes pour les politiques territoriales, l’objet de l’analyse se concentrera sur ces fonctions urbaines. L’illustration 2 montre la somme de toutes les zones urbanisées (CLC Niveau 1) pour les trente-cinq régions métropoli-taines couvertes par l’AU en Allemagne. À titre de comparaison, cette illustration inclut également les zones habitées et de trans-port selon les statistiques officielles pour le suivi des changements d’utilisation des sols en Allemagne (type d’utilisation du sol selon l’utilisation réelle – flächennutzung nach art der tatsächlichen nutzung tflnU).Le CLC et le DLM-DE ont une zone plus res-treinte quant aux sols urbains que la base de données statistiques tFLNU. L’AU per-met une bonne comparaison à tFLNU, bien que les meilleurs résultats proviennent des données combinées des DLM-DE et AU. Les données tFLNU des zones bâties sont comparables à celles du DLM-DE à 76%, à celles de l’atlas urbain à 88%, à celles com-binées du DLM-DE et de l’AU à 95%, tandis que les sols de CLC ne correspondent qu’à 67%.

thématiques, résolutions spatiales et tem-porelles. L’illustration 1 en montre une première impression.

CORINE Land CoverCORINE Land Cover (CLC) est un ensemble de données harmonisées à l’échelle eu-ropéenne portant sur l’utilisation et la couverture des sols. À ce jour, trois périodes sont disponibles (1990, 2000 et 2006) et chacune relève tous les types d’utilisation des sols pertinents. Il s’agit ainsi notamment des zones urbaines, de l’agriculture, des es-paces naturels, des forêts et de l’eau. CLC permet de témoigner des changements dans l’utilisation des sols et de la couverture du sol au travers de nombreuses études eu-ropéennes et régionales transfrontalières. Les données ont ainsi été utilisées au niveau européen comme base pour l’analyse de la fragmentation du territoire, du dévelop-pement d’infrastructures vertes ou encore pour évaluer l’étalement urbain (EEA (European Environment agency) 2006a, EEA 2006b, EEA 2011a, EEA 2011b). CLC a été utilisé dans de nombreuses études de scénario sur la future évolution de l’utilisa-tion des sols (EEA 2007, Hoymann 2010, Lavalle et al 2011).

Atlas UrbainL’Atlas Urbain (AU) est complémentaire au CLC. Il couvre les principales métropoles européennes de plus de 100 000 habi-tants. En Allemagne, l’AU est disponible pour trente-cinq régions urbaines et couvre ainsi plus de 28,5% de la superficie du pays. Cette base de données a une meilleure résolution spatiale que le CLC. Il est égale-ment plus fin d’un point de vue thématique et distingue plusieurs types d’utilisation pour les zones habitées et de transports.

DLM-DELe DLM-DE est un modèle territorial nu-mérique pour l’Allemagne développé par l’Office fédéral de Cartographie et de Géodésie (Bundesamt für Kartographie und Geodäsie – BKG). Le DLM-DE s’ap-puie sur ATKIS, le Système d’Information Topographique Cartographique d’Alle-magne (amtlichen topographischen Kartographischen informationssystem für Deutschland). Au lieu des plus de 190 types d’utilisation contenus dans la nomenclature ATKIS, le DLM-DE utilise la classification du CLC. Pour ce faire, une transformation sémantique des types d’utilisation a été ef-fectuée (Arnold 2009). De plus, la base de

État des lieux

Illustration 2 : les zones construites sont regroupées avec les zones couvertes de l’AU. Aucune série de données spatiales ne couvre entièrement toutes les surfaces. (Crédit : BBSR)

Illustration 3: les données mettent en avant les différents types d’usages de sols urbains. Les espaces verts urbains et les zones de transport ne sont pas entièrement couverts (Crédit : BBSR).


Corine Land Cover

Urban Atlas DLM-DE tFLNU

Translation of land use types into nomenclature of another land use dataset

No, not directly Yes, with CLC Yes, with ATKIS Basis DLM and CLC 2009

No, not directly

Time series available Yes Is planned Is planned Yes

Temporal consistency with other land use datasets

With Areas by type of actual use 2000 until 2006

With CLC 2006 and Areas by type of actual use 2006

Is planned with CLC

With CLC 2000 and 2006

Complete spatial cove-rage of Germany

Yes No, 35 regions covered

Yes No, adminis-trative units

Thematic resolution in urban areas

Low Very high Low Low

Spatial resolution in urban areas

Low High High No

avec l’AU grâce à une meilleure résolu-tion spatiale et l’utilisation d’informations secondaires pour les éléments linéaires. C’est aussi la raison pour laquelle les zones de transport de l’AU et dans les données combinées de l’illustration 3 sont mieux représentées.

• Résolution thématique : La comparaison a également montré que certains éléments sont différemment classés dans les bases de données. Par exemple, des bâtiments dans des parcs sont affectés par le CLC et l’AU à des types d’utilisation différentes. Des zones de transport dans les différents ensembles de données peuvent parfois être attribuées à des zones industrielles, de transport ou d’habitat. Cela réduit la comparabilité des ensembles de données.

• Zones cartographiques minimales : Une haute résolution spatiale et thématique est importante pour l’analyse ex-ante des me-sures de gestion des sols. Contrairement au CLC, des progrès significatifs ont été faits dans l’AU et le DLM-DE par rapport à la cartographie minimum. Les zones urbaines y sont donc ainsi mieux repré-sentées. L’avantage d’une combinaison de DLM-DE et AU avec une meilleure résolution thématique est a fortiori plus important.

• Résolution temporelle : Les données temporelles sont particulièrement impor-tantes pour l’analyse de changements révolus d’utilisation des sols et pour le calibrage d’un modèle d’utilisation des sols. À ce jour, cette information est uni-quement disponible sur CLC. À l’avenir, le DLM-DE devrait être utilisé pour la mise à jour du CLC, ce qui entrainerait une rupture dans la comparabilité en terme de séries temporelles. Par conséquent, l’Agence fédérale de l’Environnement (Umweltbundesamt) procédera à une rétroactivité pour les périodes de 1990, 2000 et 2006. Jusqu’ici, pour l’AU et le DLM-DE, il n’y a aucune information quant aux données chronologiques. C’est toutefois prévu à l’avenir.

Il a pu être démontré que toutes les bases de données ont des avantages et des incon-vénients propres. Le tableau 1 en résume les caractéristiques respectives.

Modélisation de l’utilisation des solsL’évolution de l’utilisation et de la cou-verture des sols est influencée par de nombreux processus naturels et sociaux. En comprendre la complexité et leurs inte-ractions est un objectif de l’application des modèles d’utilisation des sols. Ils contri-buent par exemple aux processus naturels de succession et d’urbanisation, et peuvent être invoqués au cours de prises de déci-sion pour planification.Différents modèles peuvent être utilisés. Ils se distinguent, par exemple, selon leur étendue spatiale, la théorie du modèle utilisé, le modèle intrinsèque ou la dimen-sion temporelle. Un aperçu des différents modèles d’utilisation des sols est ainsi pro-posé par Koomen, E.; Stillwell, J. (2007) ou Hoymann, J. (2010). L’un des modèles décrits, le « land Use Scanner », est utilisé pour le projet CC-landStraD (voir encadré) et brièvement décrit ci-dessous.

Le Land Use ScannerLe changement d’utilisation des sols est représenté au moyen d’un modèle de si-mulation spatiale pour l’analyse des actions futures prenant en compte la protection du climat et l’adaptation au changement cli-matique. Le modèle d’utilisation des sols land Use Scanner a été employé. Il s’agit d’un modèle de simulation opérationnel basé sur les SIG (Système d’Information Geographique) qui redistribue au moyen d’un algorithme d’optimisation la demande de sols sur les trames cellulaires les plus ap-propriées. Toutes les utilisations des terres sont ainsi traitées de manière équitable (Hilferink, M.; Rietveld, P. 2000). L’illustration 4 montre les principaux modèles.Dans le Land Use Scanner, des informations externes sont introduites pour simuler les changements d’utilisation des sols. Les be-soins des régions allemandes (par exemple, les arrondissements ruraux, les régions d’aménagement du territoire, les länder) proviennent de modèles sectoriels. Le land Use Scanner répartit cette demande sur les trames cellulaires en fonction de l’aptitude spécifique des cellules. Celle-ci est tirée de cartes d’aptitude, qui montrent la disponi-bilité des sols en fonction de l’utilisation

Meinel, G. et al. (2007) ont démontré que pour l’année 2000 déjà, le CLC sous-éva-luait les zones développées et, plus encore, les petites communes dont les structures d’aménagement étaient fragmentées, en raison du seuil de détection se limitant à 25 ha, ne signalant pas les plus petits élé-ments enregistrés en tant que tels. Pour les communes de plus de 100 000 habitants, l’AU fournit un relevé quasi-complet du sol. Une combinaison du DLM-DE et de l’AU indique dans les communes de plus de 2 500 habitants un taux de fiabilité de plus de 100% envers tFLNU. Cela pourrait être dû au fait que certaines utilisations dans tFLNU, comme par exemple des lopins de terre cultivés, sont affectées à la catégorie d’utilisation principale non-bâtie, comme par exemple les espaces verts. Dans les petites communes, qui ont déjà un taux d’application moindre, cet effet n’est ce-pendant pas si pesant.L’illustration 3 précise la part des différents types d’utilisation des zones cadastrales des régions étudiées. Les espaces verts urbains sont à peine représentés dans le

CLC – à cause de l’unité cartographiée mi-nimale, beaucoup de petites zones ne sont que partiellement couvertes. Dans celle-ci, la part de la zone cadastrale est de 1%, contre plus de 2% avec tFLNU. Les zones de transports du CORINE Land Cover et du DLM-DE ne représentent qu’une fraction de moins de 1%, soit environ 1%, contraire-ment à 3% dans l’AU et 5% pour le tFLNU. Les raisons de ces différences dans les jeux de données sont discutées ci-dessous.

EnjeuxLes principales raisons de divergences entre les résultats d’analyse sont les diffé-rentes sources de données, les méthodes de collecte et les normes de collecte de données. Ces critères constituent la base pour la sélection de données appropriées pour la modélisation dédiée à l’utilisation sols.• éléments linéaires : La plupart des en-

sembles de données sur l’utilisation des sols reproduisent de manière inadéquate des éléments linéaires tels que les routes, chemins de fer ou voies navigables. À cet égard, des progrès ont été accomplis

État des lieux

Tableau 1 : évaluation des différents ensembles de données d’utilisation des sols selon des critères de pertinence (Crédit : BBSR)


des terres, la géomorphologie, l’accessibi-lité des transports et l’infrastructure sociale ou les directives de planification des plans régionaux et des plans sectoriels.Le land Use Scanner a déjà été utilisé, entre autres aux Pays-Bas et dans le bassin fluvial de l’Elbe, pour étudier l’impact des chan-gements d’utilisation des sols sur le bilan hydrique (Dekkers, J. et al. 2007; Hoymann, J. 2012). En outre, le modèle a été utilisé aux Pays-Bas pour discuter des effets de la planification spatiale et sectorielle ex-ante sur l’utilisation des sols (Koomen, E. et al. 2011; Jacobs, C. et al. 2011; Koomen, E. et al. 2008).

Sélection d’un ensemble de données sur les sols utilisés Comme cela a été démontré, aucune base de données ne répond à toutes les exigences souhaitées (tableau 1). Par consé-quent, le poids de chaque demande a une importance cruciale pour la sélection. Dans le cadre de CC-landStraD, la résolution spatiale et thématique a une priorité plus élevée que les données temporelles. Par conséquent, les données combinées des DLM-DE et l’AU sont sélectionnées pour la simulation des futurs changements d’utilisa-tion des sols. Le DLM-DE sert de base de données complète pour la couverture des sols, dans laquelle les zones bâties doivent être remplacées par les catégories d’utilisa-tion des sols urbains de l’AU car celles-ci ont une résolution thématique plus favorable.

PerspectiveLes développements de nouvelles bases de données actualisables sur l’utilisation des sols viennent en réponses aux demandes de longue date pour des données de bonne qualité convenant à l’observation des sols et pouvant être utilisées à des fins de recherche. En dépit de grands progrès ces dernières années, certains défis restent à relever. Ainsi, une mise à niveau pour les bases de données plus récentes telles que DLM-DE et l’AU est attendue à l’avenir. Elle permettrait une analyse de données temporelles. La comparabilité des différents ensembles de données devrait être améliorée. L’utilisation de données secondaires a per-mis des progrès significatifs. Néanmoins, une plus grande harmonisation est sou-haitable afin de combiner les avantages respectifs des diverses bases de données d’utilisation des sols.La sélection de données relatives à l’occu-pation du territoire est essentielle pour l’analyse des stratégies de gestion du territoire dans CC-landStraD. En effet, le résultat de la simulation ne sera fiable que si elle s’appuie sur des informations détaillées sur la situation actuelle. Dans le projet CC-landStraD, une combinaison de DLM-DE et l’UA est déjà utilisée pour simuler la future utilisation des sols. Les premiers résultats de projection sont attendus en 2013. Ceux-ci seront diffusés et examinés auprès des parties prenantes - autorités régionales et locales en Allemagne.

État des lieux

Dr. jana Hoymann a passé son doctorat au Département d’ Economie du Paysage (landschaftsökonomie) à la Technische Universität de Berlin. C’est en tant que collaboratrice scientifique à l’Institut fédéral allemand de recherche de la construction, des affaires urbaines et du développement territorial (Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung) qu’elle est en charge du projet CC-landStraD. Elle a précédemment participé en tant que chercheuse à la TU de Berlin au projet GLOWA-Elbe. Ses intérêts de recherche portent sur l’analyse des changements dans l’utilisation des sols

dans les zones urbaines en Allemagne et en Europe, en particulier en prenant en compte les conditions de changement climatique.

Illustration 4 : le Land Use Scanner est un modèle d’utilisation des sols s’appuyant sur SIG. Il utilise un algorithme d’opti-misation de l’offre et de la demande des sols à allouer au niveau matriciel (Crédit : BBSR).

LE PROjET CC-LANDSTRAD

Le projet « CC-landStraD – interaction entre utilisation des sols et changement climatique - stratégies pour une gestion durable des sols en Allemagne » (Wechselwirkungen zwis-chen landnutzung und Klimawandel – Strategien für ein nachhaltiges landmanagement in Deutschland) est financé par le ministère allemand de l’éducation et de la recherche (Bundesministerium für Bildung und forschung - BMBf) dans le cadre du programme de recherche « Gestion durable des sols » (nachhaltiges landmanagement).Les interactions entre changement climatique et utilisation des sols sont complexes et nécessitent une approche multisectorielle. Le projet collaboratif de recherche inter-disciplinaire CC-landStraD coordonné par l’Institut Johann Heinrich von Thünen (vTI) développe des stratégies d’utilisation des sols basées sur des scénarios et analyse comment les objectifs liés au changement climatique peuvent être atteints. Des recom-mandations d’action en sont par conséquent dérivées. Le projet « Scénario d’utilisation des sols 2030 » (landnutzungsszenario 2030) est un élément de la démarche d’ensemble et est traité par le BBSR.


l’économie. Par exemple, les dommages aux immeubles provoqués par le cycle d’ex-pansion et de contraction des sols argileux dans le Sud-Est de l’Angleterre, phénomène aggravé désormais par le changement clima-tique, coûtent aux assurances britanniques près de sept milliards d’euros par an (British Geology Survey, 2001).Ce chiffre ne concerne qu’une seule région du Royaume-Uni et un seul type de géo-risque. Si l’on extrapole les dégâts potentiels pour l’ensemble des villes bâties sur des sols argileux en Europe, sans oublier les villes et les structures construites sur d’anciennes mines, des nappes aquifères, des sols tour-beux, des polders, dans des zones de failles, des zones exposées aux glissements de ter-rain, sur d’anciens sédiments, etc. , on peut commencer à comprendre que les coûts to-taux des géorisques pour notre société sont en effet probablement très élevés.

« Ce service vise à aider les urbanistes et décideurs des autorités publiques lo-cales en charge du contrôle du développement et des risques »

Dans ce contexte, on s’attendrait à ce que des cartes indiquant les types et l’empla-cement de tous les géorisques soient facilement accessibles, surtout pour les organismes qui en ont besoin comme les entités de protection civile qui doivent mettre en place des stratégies de prépara-tion, ou les décideurs et les responsables de

l’aménagement et du développement du territoire, qui doivent penser à la sécurité au moment d’octroyer des permis de construire. Mais dans la réalité, de telles cartes ne sont généralement pas disponibles. Quand elles existent, soit elles ont une portée locale (par exemple, un glissement de terrain en particulier), soit elles ne concernent qu’un seul type de géorisque (par exemple, une carte des séismes en Europe), soit elles sont confidentielles et accessibles à un groupe restreint (par exemple, les bases de données de l’historique des demandes d’indemnisa-tion dans le secteur des assurances). L’accès général aux informations relatives aux géo-risques n’existe pas et leur cartographie n’est pas normalisée. Plusieurs raisons peuvent expliquer ce manque général de disponibilité, mais un des obstacles clés a été traditionnellement le côté irréalisable, voire l’impossibilité, d’un relevé cartographique des sols instables sur une grande superficie. Durant de nom-breuses années, les scientifiques ont analysé les cartes géologiques pour déduire la vulné-rabilité aux géorisques, mais la détection et la mesure de l’instabilité du sol étaient des opérations qui ne pouvaient être réalisées que de manière fragmentaire, après les faits ou à un échelon très local.À ce jour, personne ne connaît de manière systématique l’ampleur des géorisques dans nos villes. Personne ne peut vous dire le coût de l’héritage minier pour l’économie européenne, ni le nombre de personnes tou-chées par les variations locales de la surface de la nappe phréatique. La composante ris-que vitale est absente de nombreuses cartes du risque d’urgence. Bref, bien que les géo-risques nous concernent tous, le volume disponible d’informations accessibles n’est que très limité.

Cartographie de l’instabilité du sol depuis l’EspaceAu cours de ces dernières années, des pro-grès considérables ont été réalisés dans le domaine des technologies satellitaires. Les satellites-radars européens permettent de mesurer régulièrement et avec une grande résolution spatiale et temporelle les dépla-cements de la surface de la Terre au fil du

Cartographie des géorisquesOn appelle géorisque tout phénomène causé par l’homme ou la nature qui rend le sol instable. L’instabilité du sol dans un

milieu urbain peut être dangereuse et avoir des conséquences financières importantes. Les géorisques peuvent être répartis en deux grandes catégories : il y a d’abord les géo-risques soudains, évidents, et qui touchent une grande superficie. Ils peuvent parfois avoir des conséquences catastrophiques et provoquer des pertes en vies humaines, ainsi que des dégâts matériels considérables. Les séismes, les volcans, et les glissements de terrain, appartiennent à cette catégorie de géorisques. Ils sont généralement faciles à cartographier, du moins après qu’ils se soient produits (on voit où ils sont). Mais il existe une deuxième catégorie de géorisques de nature plus sournoise : leur développement est plus lent, ils sont souvent invisibles sous le sol ou sous les bâtiments. En général, ils représentent un risque moindre en termes de perte de vies humaines (quoiqu’il y ait de nombreuses exceptions), mais ils sont malgré tout responsables, chaque année, de milliards d’euros de dommages et affectent

LES GEORISQUES ONT UN COUT. ILS PEUVENT ETRE DANGEREUx ET ILS NOUS CONCERNENT TOUS. TOUTEFOIS, LES INFORMATIONS RELATIVES AUx GEORISQUES SONT SOIT INDISPONIBLES, SOIT TRES DIFFICILEMENT ACCESSIBLES. UNE DES RAISON A CELA EST LA DIFFICULTE A MESURER L’INSTABILITE DU SOL RESULTANT DE GEORISQUES INSIDIEUx, SOUVENT CACHES, ET PERCEPTIBLES UNIQUEMENT LORSQU’IL EST TROP TARD ET QUE LES DEGATS ONT ETE CAUSES. MAIS GRACE A DES DEVELOPPEMENTS RECENTS EN MATIERE DE TECHNOLOGIE SATELLITAIRE, IL EST DESORMAIS ENVISAGEABLE DE REPRESENTER LES DEPLACEMENTS DE LA SURFACE TERRESTRE A UNE RESOLUTION jAMAIS VUE POUR UNE GRANDE SUPERFICIE. AINSI, IL EST POSSIBLE DE RETRACER L’HISTORIQUE DE CES DEPLACEMENTS jUSQU’EN 1991, PAR ExEMPLE POUR L’ENSEMBLE DE LONDRES, DANS LE CADRE D’UN SEUL PROCESSUS, QUI RESTE TOUTEFOIS TRES POINTU. LE PROjET PANGEO REPOSE SUR CE NOUVEAU TYPE DE DONNEES OBTENUES PAR SATELLITE. LES CARTES DES DEPLACEMENTS ETABLIES POUR LES 52 VILLES LES PLUS IMPORTANTES DE L’UNION EUROPEENNE SONT ANALYSEES ET INTERPRETEES PAR DES ExPERTS TRAVAILLANT POUR LES SERVICES GEOLOGIQUES NATIONAUx. LES DONNEES SERONT ENSUITE PROPOSEES DE MANIERE NORMALISEE SUR UN PORTAIL DE CONSULTATION EN LIGNE. L’UTILISATION DE TOUS LES PRODUITS PANGEO EST TOTALEMENT GRATUITE, MEME POUR LES PROjETS COMMERCIAUx. CET ARTICLE FOURNIT QUELQUES INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES SUR LE MONDE DES GEORISQUES ET DECRIT COMMENT LE SERVICE PANGEO PEUT CONTRIBUER A COMBLER UNE LACUNE CRITIQUE DANS NOS CONNAISSANCES.

PanGeo : observation de l’instabilité du sol pour les autorités localesPar Ren Capes


Effets d’un géorisque urbain typique(Crédits : Paul Anderson 2010).

Changement d’itinéraire pour le bus 49 ! (Crédits : Mira66 2012).


population. Ce service est entièrement gra-tuit. Il se présente sous la forme d’un outil de consultation en ligne qui indique l’emplace-ment des géorisques, classés par type, dans chaque ville. Chaque emplacement d’un géorisque est associé dynamiquement à un texte qui fournit l’analyse d’expert proposée par le service géologique national. Les cartes montrant l’emplacement des géorisques et les interprétations peuvent être téléchargées

en tant que fichiers autonomes que l’utili-sateur peut ensuite intégrer à son propre système d’informations géographiques (ou à d’autres représentations cartographiques). L’image 2 illustre le processus de fabrication du produit par le service géologique.Le processus décrit ci-dessus donne les deux principaux produits compilés par les services géologiques nationaux, à savoir, pour chaque ville, une couche de données

temps. Ce déplacement est directement lié à l’instabilité du sol et aux géorisques. Pour la première fois, il est possible d’établir une représentation cartographique de villes entières au cours d’un seul processus. Ces cartes dévoilent les déplacements relatifs, au millimètre près, de millions d’objets de sur-face qui renvoient le signal radar au satellite (par exemple : des bordures, des côtés de bâtiments, des pylônes). Les historiques des déplacements peuvent être obtenus depuis le moment où le satel-lite ERS-1 de l’Agence Spatiale Européenne a commencé à constituer une archive des images radar en 1991. La continuation de ces archives est garantie par la prochaine mission du satellite-radar Sentinelle 1 de l’Union Européenne, qui sera lancé en 2013. L’image fournie à titre d’exemple est une carte des déplacements moyens à Londres

sur une période de dix ans. Les tons rouges représentent un déplacement qui augmente la distance par rapport au satellite tandis que les tons bleus représentent un dépla-cement qui réduit la distance par rapport au satellite. Le vert et le jaune représentent les zones stables. Cette carte permet d’observer divers géorisques.

Le service PanGeoLa carte ci-dessus est le résultat de l’appli-cation d’une technique révolutionnaire baptisée Persistent Scatterer Interferometry (technique de suivi des réflecteurs per-manents) ou PSI. Ce type de données constitue la base d’une nouvelle science baptisée PanGeo. Elle fournit des infor-mations normalisées sur les géorisques pour cinquante-deux des plus grandes villes européennes, soit près de 13 % de la


Zone de soulèvement du sol provoqué par une hausse de la surface de la nappe phréatique (arrêt des activités économiques consommatrices)

Zones localisées de subsidence provo-quée par des sols et des sédiments compressibles

Effets en surface du creusement de tunnels

Grande zone de subsidence pro-voquée par un abaissement de la surface de la nappe phréatique

Image 1 : carte des vecteurs de vitesses annuels moyens pour Londres (Crédits : FNPA 2000).

Image 2 : création des produits PanGeo (Crédits : consortium du projet PanGeo 2011).

Image 3 : représentations de la couche de données sur la stabilité du sol et de la description du géorisque dans PanGeo (Crédits : consortium du projet PanGeo 2011).

Image 4 : données de couverture du sol dans l’Atlas Urbain de la CE pour la zone urbaine élargie de Londres (Crédits : EEA 2012).


carte Google de toutes les villes couvertes par le service. Les cartes des villes qui appa-raissent en vert sont terminées, tandis que celles en rouge sont en attente.L’utilisateur peut choisir de consulter les données, soit dans le portail OneGeology, soit via l’interface familière Google Earth (voir Figure 6). La transparence peut être réglée afin de garantir la visibilité de toutes les couches de données. Il est possible d’afficher les statistiques ou de télécharger les produits directement. Les utilisateurs peuvent saisir le code postal de leur loca-lité afin de voir les géorisques qui touchent éventuellement leur région.

Utilisateurs ciblés par le service PanGeoPanGeo vise six groupes d’utilisateurs clés :• Ce service vise à aider les urbanistes et

décideurs des autorités publiques locales qui s’occupent du contrôle du développe-ment et des risques,

• Les entités de Protection Civile qui utilisent les données de préparation pour atténuer l’impact des catastrophes,

• Les services géologiques et les instituts des sciences de la Terre qui collectent et diffusent les données relatives aux géo-risques dans l’intérêt du public,

• Les décideurs qui souhaitent évaluer et comparer les risques géologiques à l’échelle européenne,

• Le grand public, pour l’autonomisation générale,

• Les marchés commerciaux dans le sec-teur des assurances et les rapports sur l’environnement.

Coûts Pour ajouter une nouvelle ville au service PanGeo, il faut compter environ 40 000 euros. Cette somme inclut le traitement PSI spécial des données du satellite-radar, l’interprétation des données par la branche locale du service géologique national, la

sur la stabilité du sol et un document de description du géorisque correspondant. La couche de données sur la stabilité du sol répartit les zones de géorisques en six caté-gories (subdivisées en vingt interprétations). La description du géorisque comprend un aperçu géologique pour l’ensemble de la ville, suivi d’interprétations individuelles pour chaque zone de géorisques. Quand l’utili-sateur clique sur une zone de géorisque, l’interprétation apparaît automatiquement.Le service PanGeo intègre des données de couverture du sol et des statistiques de popu-lation afin de fournir des mesures statistiques de l’exposition au géorisque. L’atlas Urbain de la Commission Européenne, produit dans le cadre de Copernicusland Service et disponible via l’Agence Européenne pour l’Environnement (European Environment agency - EEA), est un ensemble de cartes à l’échelle 1:10 000 de la couverture du sol répartie en vingt catégories pour les trois

cent cinq villes de l’Union Européenne dont la population est supérieure à 100 000 habi-tants. Voir l’image 4.La mise en correspondance des données de l’atlas Urbain et des zones de géorisques fournit des informations utiles sur les types de bâtiments et structures et les types de couverture du sol influencés par ces aléas géologiques. L’intégration des statistiques relatives à la population fournies par l’EEA permet d’obtenir des informations sur les populations qui vivent ou travaillent sur une couverture du sol en particulier et qui sont affectées par un type de géo-aléa particulier.

AccèsL’accès aux informations dans PanGeo est simple et intuitif. Le service doit être utile aussi bien pour le grand public que pour les experts. Lorsqu’il accède au site Internet de PanGeo, l’utilisateur clique sur un lien intitulé « Carte de couverture » afin d’afficher une


Image 5 : accès aux produits PanGeo (Crédits : consortium du projet PanGeo 2011).

Image 6 : consultation des produits PanGeo, soit via le portail oneGeology, soit via Google Earth (Crédits : consortium du projet PanGeo 2011).

à propos du projet PanGeo

PanGeo est un projet Copernicus du programme “Espace” du 7e PCRDT. Le projet a été conçu et proposé par Ren Capes de la société Fugro NPA Ltd (Royaume-Uni). Ren Capes occupe maintenant la fonction de coordinateur du projet. PanGeo compte trente-sept partenaires répartis en deux équipes : un noyau composé de treize partenaires dont FNPA, British Geological Survey, Landmark Information Group, TNO, SIRS, Institute of Geomatics, BRGM, EuroGeoSurveys, European Federation of Geologists, AB Consulting, Tele-Rilevamento Europa, Gamma Remote Sensing et Altamira Information. Et une équipe de services géologiques nationaux qui réunit vingt-sept experts, un pour chacun des ving-sept États Membres de l’UE.

Pour en savoir plus, rendez-vous sur

www.PanGeoproject.eu



compilation de la couche de données sur la stabilité du sol et de la description des géo-risques et, finalement, la mise en forme des produits de telle sorte que le portail PanGeo puisse les consulter en temps réel depuis les serveurs du service géologique.

Les cinquante-deux villes reprises actuellementLa liste suivante reprend les cinquante-deux villes qui sont déjà prises en compte par le service PanGeo. Notez que Chypre et le Luxembourg n’ont chacun qu’une seule ville car une ville doit compter au moins 100,000 habitants pour être dans l’atlas Urbain. Dans la majorité des cas, les villes choisies sont simplement les deux plus grandes villes du pays. La décision finale a été prise par le ser-vice géologique du pays concerné.


DORiS est un service Copernicus visant à détecter, cartographier, surveiller et prévoir les déformations des sols (principalement les glissements de terrain et les phéno-mènes de subsidence du sol) à l’aide de la technologie satellitaire européenne exis-tante associée aux informations au sol et à des outils de modélisation innovants. Vu la diversité des phénomènes de glissement de terrain et de subsidence en Europe, DORiS est testé dans six zones d’étude, avec des sites tests répartis en Italie, en Hongrie, en Pologne, en Espagne et en Suisse. La sélection de ces emplacements a été motivée par la volonté de couvrir un large éventail de contextes physiographiques et environnementaux représentant la majo-rité des types de déformation du sol pour lesquels le service sera utilisé. Des facteurs sociétaux, politiques et organisationnels ont également été pris en compte au moment de choisir les sites tests, de manière à ga-rantir l’applicabilité la plus large possible du système DORiS en Europe et ailleurs dans le monde.Les capteurs utilisés sur les satellites mo-dernes d’Observation de la Terre sont capables de scruter de grandes superficies à une résolution spatiale encore jamais atteinte, à diverses fréquences de « réob-servation ». Ils sont en mesure de capter

des données pour un même endroit à diffé-rents intervalles et disposent d’un potentiel de couverture mondiale. L’intégration de plusieurs ensembles de données et de technologies d’Observation de la Terre aux informations superficielles et subsu-perficielles offre de nouvelles possibilités en matière de compréhension des mouve-ments de masse. Comme la manifestation de ces phénomènes dangereux est com-plexe et peut varier considérablement, DORiS adopte une démarche unique qui associe des données acquises par satellites

LES GLISSEMENTS DE TERRAIN ET LA SUBSIDENCE SONT DES PHENOMENES REPANDUS ET FREQUENTS EN EUROPE. CHAQUE ANNEE, LEUR COUT SOCIOECONOMIQUE EN TERMES DE VICTIMES ET DE DEGATS A L’ENVIRONNEMENT EST CONSIDERABLE. LES MOUVEMENTS DE MASSE SONT PROVOQUES PAR UNE SERIE DE FACTEURS METEOROLOGIQUES, CLIMATIQUES ET GEOPHYSIQUES, AINSI QUE PAR DIVERSES ACTIVITES HUMAINES. L’AMELIORATION DES CAPACITES EN MATIERE DE DETECTION, DE CARTOGRAPHIE, DE SURVEILLANCE ET DE PREVISION DES MOUVEMENTS DE MASSE EST CAPITALE POUR REDUIRE LE NOMBRE DE VICTIMES ET ATTENUER LES COUTS SOCIOECONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUx DES GLISSEMENTS DE TERRAIN ET DES PHENOMENES DE SUBSIDENCE.

Copernicus au service de la cartographie et de l’observation des glissements de terrain et des phénomènes de subsidence du solPar Fausto Guzzetti, Alessandro Cesare Mondini et Michele Manunta

De nombreuses grandes villes européennes sont exposées aux géorisques. Les données Copernicus peuvent être utili-sées avant le déclenchement d’un géorisque (observation et évaluation du risque) ou après celui-ci, notamment en appui à l’intervention des entités de protection civile (Crédits : Vikingenergy).

Ren CAPES compte dix-huit années d’expérience dans la télédétection par satellite. Il s’est spécialisé dans le développement d’applications, la gestion de projet et l’interférométrie SAR. En 1995, Ren Capes lançait la première chaîne commerciale de traitement InSAR qui allait devenir une des meilleures capacités de traitement InSAR reconnue mondialement. Il a présidé la Commission Séisme qui a contribué au Disaster Management Support Group (groupe d’appui à la gestion des risques et désastres) du CEOS, précurseur de GMES et de la Charte. Ren a été à l’origine du projet

terrafirma de GMES Service Element (élément « Service » de GMES/Copernicus) de l’ESA et l’a dirigé de 2002 à 2009 (développement des applications pour les Géorisques). Outre sa participation à plusieurs autres projets de l’ESA et de la Commission Européenne, il occupe actuellement la fonction de coordinateur du projet PanGeo du 7e PCRDT (qui regroupe trente-sept partenaires, dont les services géologiques de chacun des vingt-sept États Membres de l’Union Européenne).

Les cinquante-deux villes traitées dans PanGeo



Suite à cet événement, le système DORiS a préparé une carte dressant l’inventaire des glissements de terrain. Elle indiquait l’emplacement et les types de glissement de terrain provoqués par le typhon. Pour ce faire, le système DORiS a adopté une technique de classification des images qui exploite les changements des différentes mesures liées aux images multispectrales prises par satellite avant et après l’évé-nement. La Figure 2 est un exemple de cartographie obtenue suite au traitement des images prises par le satellite Formosat II le 3 juillet 2007 et le 5 novembre 2009 dans une zone particulièrement touchée par des glissements de terrain peu profonds.

« L’observation est particuliè-rement importante lorsque les déformations touchent des zones urbaines, des in-frastructures critiques ou le patrimoine culturel »

Le système DORiS contribue aux pro-grès des capacités actuelles de détection et de cartographie des glissements de terrain dans divers environnements phy-siographiques et climatiques. Les résultats bénéficieront aux entités de Protection Civile et aux autorités environnementales qui souhaitent connaître l’ampleur d’un glis-sement de terrain et évaluer l’impact des déformations du sol peu de temps après un événement.

Surveillance des déformations du solEn présence de glissements de terrain lents ou de phénomènes de subsidence du sol suite à des activités humaines (par exemple, exploitations minières, excavations souter-raines, prélèvement d’eau ou de gaz), il est capital de surveiller la distribution spatiale et les modèles temporels des déformations du sol. L’observation est particulièrement im-portante lorsque les déformations touchent des zones urbaines, des infrastructures cri-tiques ou des éléments de l’héritage culturel. À l’heure actuelle, il est possible de réaliser des mesures précises des déformations du sol générées par subsidence ou glissements en exploitant les images obtenues à l’aide des capteurs SAR (Synthetic aperture Radar - radar à ouverture synthétique) embarqués sur plusieurs satellites.

« Certains des utilisateurs finaux sont des entités de protection civile ou des au-torités locales en charge de l’environnement »

Le système DORiS exploite les techniques DInSAR (interférométrie différentielle) pour surveiller le comportement à long terme du glissement de terrain d’Ivancich, dans

et données collectées au sol dans des outils de modélisation informatique innovants. Cette démarche a démontré ses avantages au niveau de l’élaboration d’une représen-tation complète et détaillée des facteurs qui contribuent à chaque événement de défor-mation du sol.

« La cartographie et la sur-veillance des mouvements du sol permettent d’en atténuer les coûts socioéconomiques et environnementaux »

Cartographie des glissements de terrainDORiS utilise des images satellites optiques à très haute résolution spatiale et des tech-niques de traitement innovantes afin de détecter et cartographier les glissements de terrain déclenchés par des événements tels que des précipitations intenses ou prolongées. Pour pouvoir détecter et carto-graphier les glissements de terrain, le projet adopte des techniques qui reposent sur l’analyse d’images uniques prises peu de temps après l’événement et sur des tech-niques qui exploitent simultanément des images prises avant et après l’événement. Ainsi, la côte ligure, dans le Nord de l’Italie,

a été touchée par une tempête de forte intensité le 25 octobre 2011. Les précipi-tations cumulées ont dépassé 540 mm en six heures. Cette tempête a provoqué de nombreux glissements de terrain peu pro-fonds, des coulées de débris, une érosion de surface et des inondations dans une zone de plus de 1 000 km2. Le bilan humain a été élevé avec onze personnes décédées. L’agriculture et l’environnement ont égale-ment été fortement touchés. Directement après l’événement, DORiS a préparé une carte précise montrant l’étendue des zones touchées par les glissements de terrain et les inondations. Ce genre d’informations est primordial pour évaluer l’ampleur des dégâts et définir les niveaux de risque rési-duel. Pour préparer cette carte, le processus d’acquisition d’images satellites à très haute résolution spatiale a été initié le 28 octobre afin de couvrir les 210 km2 les plus touchés par les précipitations. Le 31 oc-tobre, le satellite WorldView-II procédait à l’acquisition d’images panchromatiques et stéréoscopiques multispectrales de la zone en question. Ces images ont été dispo-nibles le jour même. Grâce à l’application de techniques de classification des images sous la supervision de géomorphologues dûment formés, les glissements de terrain et les zones inondées ont pu être détec-tés de manière semi-automatique sur les images satellites, ce qui a permis d’établir une carte précise de l’événement. La Figure 1 représente une partie de la carte obtenue pour Borghetto di Vara, une ville touchée par d’importantes inondations et de nom-breux glissements de terrain.Le système DORiS a été sollicité pour d’autres événements à travers le monde. Le typhon Morakot a traversé l’île de Taïwan du 5 au 10 août 2009, déversant sur celle-ci des précipitations record. À certains endroits, le volume de précipitations cumulé a dépassé 2 880 mm en 100 heures. Ces précipitations très intenses ont provoqué des milliers de glissements de terrain peu profonds, des coulées de débris, des inondations et des déplacements, ainsi que des dépôts massifs de sédiments. Ces glissements de terrain et ces inondations ont causé la mort d’au moins six cent cinquante personnes et d’im-portants dégâts économiques.

Figure 1 : carte des glissements de terrain et des inonda-tions à Borghetto di Vara (Italie) où l’impact de la violente tempête du 25 octobre 2011 a été le plus marqué. La zone a été touchée par d’importantes inondations et des mou-vements de masse de grande ampleur. Carte obtenue suite au traitement d’images satellites à très haute résolution spatiale prises le 28 octobre 2011.

les glissements de terrain constituent une menace sérieuse pour les personnes qui vivent dans les zones exposées (Crédits : Pflatsch).

Figure 2 : carte des glissements de terrain pour une région du centre de Taïwan qui a subi de nombreux glissements de terrain suite au typhon Morakot d’août 2009. La carte a été obtenue après le traitement d’images satellites optiques prises avant et après l’événement.



entre les séries chronologiques de déforma-tion et l’historique des précipitations locales enregistrées à l’aide d’un pluviomètre. Les résultats n’ont pas révélé un effet immédiat des précipitations sur le glissement de ter-rain, mais ils ont confirmé l’existence d’une interaction temporelle complexe entre les précipitations et le mouvement de masse. Il est important de connaître ces informations au moment de décider des travaux de cor-rection à exécuter pour atténuer le risque posé par le glissement de terrain d’Ivancich. La Figure 3 représente une carte qui montre les vitesses de déformation dans une zone de glissement de terrain au cours d’une pé-riode de dix-huit ans et demi allant d’avril 1992 à septembre 2010 et des diagrammes qui illustrent l’évolution temporelle des déplacements de sol qui ont atteint une valeur maximale d’environ 15 cm pendant la période analysée.Le système DORiS profite de tous les avantages offerts par les capteurs SAR en bande X qui équipent le satellite TerraSAR-X et le groupe de quatre satellites Cosmo-SkyMed. Le bref délai de réobservation des

nouveaux capteurs SAR et leur résolution au sol améliorée constituent une occasion unique d’étudier à distance les déforma-tions du sol caractérisées par des vitesses moyennes pouvant atteindre des dizaines de centimètres par an. Il s’agit-là de phéno-mènes relativement rapides qui ne peuvent pas être surveillés à l’aide des capteurs SAR en bande C. De plus, par rapport à l’an-cienne génération de capteurs en bande C, les nouveaux systèmes en bande X amé-liorent sensiblement la densité des « cibles » sur les sols où des mesures de déforma-tion précises sont obtenues. Cela simplifie l’interprétation géologique des déforma-tions du sol.

Pour un site test situé à proximité de Zermatt (Suisse) où se trouvent des défor-mations du sol provoquées par différents phénomènes géologiques, le système DORiS recueille et analyse les données capturées par différents capteurs SAR, dont des images prises par les satellites ENVISAT et TerraSAR-X. De plus, des images répé-tées du site test sont prises à l’aide d’un

la municipalité d’Assise en Ombrie (Italie). Le glissement de terrain d’Ivancich est un profond mouvement de masse qui touche une zone résidentielle où l’on trouve des immeubles particuliers de un à trois étages construits pour la plupart entre 1960 et 1970.Le glissement de terrain touche également l’hôpital d’Assise et un couvent franciscain. Les données SAR en bande C, recueillies par les satellites de télédétection européens (ERS-1/2) entre avril 1992 et juillet 2007 et par un capteur ASAR du satellite ENVISAT entre octobre 2003 et septembre 2010, ont permis de créer les cartes montrant la

déformation du sol total et le taux moyen de déformation au cours de la période d’observation de dix-huit ans et demi. Le traitement des images a permis d’obtenir une série chronologique de la déforma-tion avec une couverture temporelle sans précédent pour des points individuels (« cibles ») dans la zone du glissement de ter-rain et hors de celle-ci, sur terrains stables et instables. Ces informations ont permis de mettre en évidence des sections de mouve-ments de masse qui se sont déplacées à des vitesses différentes durant la période étu-diée. Ces informations ont également été exploitées pour tenter d’établir un rapport

Figure 3 : carte montrant les vitesses de déformation dans une zone de glissement de terrain du secteur d’Ivancich à Assise (Italie) au cours d’une période de dix-huit ans et demi allant d’avril 1992 à septembre 2010 et des diagrammes représentant l’évolution temporelle des déplacements de sol ayant atteint une valeur maximale d’environ 15 cm pendant la période analysée. Cette carte a été obtenue grâce au traitement de 116 images en bande C prises par les satellites ERS-1/2 (noir) et ENVISAT (rouge).

Figure 4 : cartes de vitesse de déformation moyenne pour une zone proche de Zermatt (Suisse) obtenues après le traitement de données recueillies par (a) le satellite ENVISAT, (b) le satellite TerraSAR-X et (c) le radar interférométrique portable au sol GAMMA. L’analyse des cartes révèle l’augmentation sensible du nombre de « cibles » cohérentes grâce à la réduction du temps de réobservation du capteur (35 jours pour ENVISAT, 11 jours pour TerraSAR-X et un jour pour le radar interférométrique portable GAMMA) (Crédits : Tazio Strozzi, Gamma Remote Sensing AG).



système de radar au sol innovant, le radar interférométrique portable GAMMA (GPRI). La Figure 4 représente des cartes de vitesse de déformation moyenne réalisées après le traitement de données obtenues à l’aide de différents capteurs de radars. L’analyse des cartes révèle l’augmentation sensible du nombre de « cibles » cohérentes grâce à la réduction du temps de réobservation du capteur (trente-cinq jours pour ENVISAT, onze jours pour TerraSAR-X et un jour pour le GPRI).

Le système DORiS exploite des techniques DInSAR à plusieurs capteurs pour élaborer des séries chronologiques de déformations du sol très longues ou à haute fréquence sur des sites tests sélectionnés en Europe. Ces informations sont utiles pour définir le com-portement cinématique de phénomènes géologiques et géomorphologiques avec des déformations du sol contrôlées par des facteurs météorologiques et climatiques.

Fausto GUZZETTI est titulaire d’une maîtrise en Géologie et d’un doctorat en Géographie. Il compte plus de vingt-cinq années d’expérience dans le domaine de la cartographie des glissements de terrain, la vulnérabi-lité aux glissements de terrain, la modélisation, le zonage des risques, et l’évaluation des risques de glissement de terrain. Fausto Guzzetti a été le chercheur principal du projet MORfEO de l’Agence Spatiale Italienne

(ASI) sur l’exploitation des données de télédétection et les technologies d’atténuation du risque de glissement de terrain. Il est le chercheur principal du projet DORiS de l’UE pour la conception d’un service en aval pour la détection, la cartographie, la surveillance et la prévision des déformations du sol.

Michele MANUNTA détient une maîtrise en Ingénierie Electronique et un doctorat en Informatique et Ingénierie Electronique. Il possède plus de dix années d’expérience dans le traitement des données d’interférométrie SAR à haute résolution, les applications géologiques et l’intégration des don-nées SAR/GIS. Michele Manunta a participé à plusieurs projets nationaux et internationaux sur l’exploitation des technologies satellitaires, dont le

projet MORfEO de l’ASI (Agence Spatiale Italienne). Dans le projet DORiS, il est chargé du programme d’acquisition de satellites.

Alessandro Cesare MONDINI est titulaire d’une maîtrise en Physique et termine un doctorat en Sciences de la Terre. Il compte plus de dix années d’expérience dans le domaine des applications de télédétection, dont l’analyse des températures de surface terrestres, la modélisation et la car-tographie de l’enneigement, ainsi que la reconnaissance et la cartogra-phie des glissements de terrain. Alessandro Mondini a collaboré au projet

MORfEO de l’Agence Spatiale Italienne (ASI) et est le chercheur principal d’un projet bilatéral mené par le Conseil national de la recherche italien et le Conseil national de la recherche de Taïwan qui porte sur l’exploitation des données de satellites optiques et SAR pour une cartographie rapide des glissements de terrain.

Tout le monde sait que « l’herbe est tou-jours plus verte ailleurs » et que lors des discussions sur Copernicus, les autorités locales des États membres de l’Union eu-ropéenne déclarent souvent « nous avons de meilleures données géographiques ». Toutefois, cet argument ignore la situation des zones frontalières ainsi que les activités transfrontalières. Dans la plupart des cas, ces régions souffrent d’un désavantage économique. La coopération territoriale transnationale entre régions limitrophes est l’une des priorités politiques essentielles de l’Europe. Elle est soutenue par la Politique de cohésion et figure dans la réglementa-tion relative aux Groupements Européens de Coopération Territoriale (GECT). Cette réglementation, dont l’application est actuellement à l’étude, confère aux GECT une personnalité juridique qui jouit d’une certaine autonomie par rapport à la légis-lation de leurs États Membres respectifs. De plus, outre le Comité des Régions et le Euro Institute, un certain nombre d’associa-tions et de réseaux traitent également des questions de coopération entre les régions européennes.

Les projets menés dans le cadre de la planification et de la cohésion régionales critiquent en général la faible disponibilité d’informations géographiques adéquates. Prenons le cas par exemple de l’étude ESPON FOCI qui déclare ce qui suit dans

son rapport final : « les bases de données existantes pour les études scientifiques urbaines sur les villes en Europe nous semblent inadaptées. Eurostat et la DG REGiO défendent l’idée que des données territoriales plus détaillées sont nécessaires, mais la décision sur ce sujet dépend beau-coup du soutien des États Membres. l’audit urbain s’est révélé très utile à cet égard et d’autres initiatives visant à fournir des don-nées locales sont en cours »1. Cette même étude déclare également : « toutefois, dans son état actuel, et plus encore pour la version 2004 que pour la version précé-dente, les lacunes dans les données sont nombreuses et les données sont touchées par un effet de limites nationales très mar-qué, ce qui rend l’utilisation des données difficile, voire impossible »2. Les données émergentes, citées dans l’étude ESPON FOCI, font référence à l’Atlas Urbain européen qui fournit des données paneuro-péennes comparables sur l’occupation des sols pour les zones urbaines élargies (LUZ) de plus de 100 000 habitants.D’après le Dr. Steinborn, Copernicus re-présente une fameuse opportunité pour améliorer la situation sur le plan des bases de données géographiques thématiques

1 ESPON, Orientations pour l’avenir des villes (FOCI) – rapport final, décembre 2010.2 ESPON, Orientations pour l’avenir des villes (FOCI) – rapport intermédiaire, avril 2009.

L’éQUIPE DE WINDOW ON COPERNICUS S’EST ENTRETENUE AVEC LE DR. WOLFGANG STEINBORN DU CENTRE ALLEMAND POUR L’AERONAUTIQUE ET L’ESPACE (DLR) POUR COMPRENDRE COMMENT COPERNICUS PEUT CONTRIBUER à LA COOPéRATION TERRITORIALE TRANSNATIONALE ENTRE LES AUTORITéS LOCALES ET RéGIONALES EUROPéENNES.

Copernicus représente une opportunité pour la coopération territoriale régionale et transnationale en Europe

par l’équipe de Window on Copernicus

Opinions sur Copernicus


régions de quatre des pays fondateurs de l’Union Européenne, possède une longue tradition, antérieure à inSPiRE, en matière d’harmonisation des données et d’efforts d’application. Elle se caractérise également par des relations administratives transna-tionales bien établies dans l’aménagement du territoire, la prévention et la gestion des catastrophes, ainsi que les questions cultu-relles et touristiques.

Le Service Copernicus de gestion de l’en-vironnement terrestre s’est heurté à des difficultés inattendues lors de l’exploration de l’utilité des informations géographiques existantes dans le cadre de la cartographie de l’occupation et de l’utilisation des sols dans le bassin Sarre-Moselle qui s’étend sur quatre pays. Il s’agit de la région choisie en tant que banc d’essai pour le développement de services liés à l’élaboration de rapports intégrés imposée par la directive-cadre sur l’eau et la directive sur les inondations5. Les données devaient être obtenues à partir de nombreuses sources hétérogènes et sous di-verses conditions de licence. Des expériences semblables ont eu lieu dans d’autres régions transfrontalières en Europe.

Les meilleures pratiques transfrontalières en matière de traitement des informations géographiquesÀ l’heure actuelle, de nombreuses initiatives sont en cours dans plusieurs régions trans-frontalières d’Europe pour harmoniser les informations géographiques existantes et en créer de nouvelles qui soient cohérentes afin de stimuler la coopération territoriale accrue entre les pays. Des forêts, des plans d’eau, des routes et même des bâtiments occupent des zones situées sur une fron-tière et la cartographie de ces éléments devra être conforme aux dispositions de la directive inSPiRE. Nous présentons ci-après un bref aperçu des activités dans les pays limitrophes de l’Allemagne.

Allemagne -Pays-BasLa coopération entre les services carto-graphiques et cadastraux du Land de

5 Directives de l’Union européenne 2000/60/CE et 2007/60/CE.

Rhénanie-du-Nord-Westphalie et les Pays-Bas ne date pas d’hier. Les activités se concentrent sur l’amélioration de la réaction face aux catastrophes naturelles telles que les inondations ou les incendies. Les inco-hérences des projections cartographiques sont éliminées à l’aide d’un logiciel de transformation afin d’afficher les deux en-sembles de données de la même manière dans le respect des normes internationales. Une infrastructure d’information géogra-phique commune a été mise en place, ce qui devrait également permettre de créer une mosaïque continue d’images aériennes et satellites. Plusieurs secteurs d’application ont déjà été touchés par l’intermédiaire du projet INTERREG-IV « infrastructure d’in-formation géographique transfrontalière » (http://www.x-border-gdi.org).

Allemagne - République Tchèque - Pologne La Saxe est un des nouveaux Bundeslaender les plus innovants et les mieux organisés en terme d’information géographique. Il partage une frontière avec la Silésie en Pologne et la Bohème en République Tchèque. Cette position a entraîné une coopération intense, surtout pour une des frontières les plus anciennes d’Europe entre la Saxe et la Bohème (convenue en 1459). Dans le cadre d’un projet aujourd’hui achevé6, appuyé par l’initiative INTERREG-IV, les données topographiques des deux côtés de la frontière ont été harmonisées sur le plan géométrique et sémantique afin qu’elles puissent être utilisées dans diverses applications transfrontalières. Dans le cadre d’un projet précurseur, la télédétection par satellite a été appliquée sur une petite superficie de cette zone, à savoir le parc national de Saxe et de Bohème des mon-tagnes de grès de la vallée de l’Elbe, pour développer des cartes thématiques et un modèle de terrain conjoint.La coopération avec la Pologne n’est pas encore aussi développée. Un accord-cadre

6 « Homogénéisation transfrontalière des infor-mations géographiques de référence pour le Land de Saxe et la République tchèque », Institute for ecological spatial development (IÖR), Dresde 2011, en allemand (http://www.geodat.ioer.info).

à l’échelle régionale. En particulier aux niveaux régionaux et locaux, où les appli-cations potentielles de Copernicus sont les plus nombreuses, les seules solutions ac-cessibles aux utilisateurs sont les Systèmes d’Informations Géographiques (SIG). Dans un communiqué de presse d’Unosat diffusé en mars 2012, Francesco Pisani déclarait : « Plus les SiG seront compris et adoptés, plus notre travail d’expert en analyse satel-lite sera utile et pertinent ». Il existe plusieurs études de cas sur l’utilisa-tion de SIG dans les régions transfrontalières en Allemagne et sur les perspectives de Copernicus. Le cas de l’Allemagne est particulièrement intéressant, car il s’agit du pays d’Europe qui compte le plus de pays limitrophes : neuf (contre huit pour la France, l’Autriche et la Hongrie et sept pour la Pologne). Cette situation entraîne beau-coup de coopération transnationale qui, lorsqu’il s’agit de la gestion du territoire et de l’espace, se déroule principalement au niveau régional.

Planification et besoins en information aux niveaux transfrontaliers régionauxLa progression de l’unification européenne a conduit à la situation actuelle où les contrôles aux frontières ont été supprimés. Cette liberté de vivre et de travailler dans d’autres États membres de l’Union euro-péenne a poussé des citoyens européens à aller travailler de l’autre côté de la frontière,

tout en continuant à vivre dans leur pays d’origine. La mobilité est bel et bien deve-nue une question cruciale au sein de l’Union Européenne. Cette situation a amené un volume considérable de déplacements quotidiens dans les régions frontalières européennes (par exemple, la région de Genève, le Haut-Rhin, « CEntROPE » avec Vienne, Bratislava et Brno, l’Eurorégion Rhin-Meuse). Le Luxembourg, qui avec la Wallonie, la Lorraine, la Sarre, la Rhénanie-Palatinat, compose la Grande Région, est l’espace transfrontalier qui connaît le flux de main-d’œuvre le plus élevé au monde avec près de 200 000 travailleurs transfron-taliers chaque jour (sur 500 000 à l’échelle européenne). Toutefois, une étude récente a démontré que l’administration et l’infras-tructure n’ont pas évolué au même rythme que cet aspect de la réalité européenne.

« Les applications poten-tielles de Copernicus sont les plus nombreuses aux ni-veaux régionaux et locaux »

La qualité des informations géographiques est essentielle pour garantir la gouvernance de l’aménagement du territoire et des in-frastructures, la prévention des catastrophes et la protection de l’environnement. Cette notion est acquise depuis les débuts des systèmes d’informations géographiques dans les années 1970. La cartographie, nom donné à l’époque aux informations géographiques, a toujours été du ressort des gouvernements nationaux, voire pro-vinciaux. D’où l’importance d’initiatives telles que la directive inSPiRE (infrastruc-ture d’information géographique dans la Communauté européenne3 qui, à l’heure de la mondialisation, cherche à surmonter les problèmes existants d’interopérabi-lité4. La Grande Région, qui représente un modèle réduit de l’Europe impliquant les

3 Directive 2007/2/CE de l’Union européenne et définition continue des données reprises dans trois annexes4 Le projetHUMBOLDT estime le montant des investissements à réaliser pour l’harmonisation de toutes les informations géographiques euro-péennes à 25 milliards d’euros.


Le nombre de navetteurs transfrontaliers augmente, ce qui a un effet sur les infrastructures de transport, mais aussi sur les activités à long terme d’aménagement urbain. L’observation de la Terre fournit des données qui per-mettent de développer des politiques coordonnées entre les zones transfrontalières (Crédits : David Monniaux).


certaines données géographiques pourront être mises à disposition du grand public. » 8

Le programme de mise en oeuvre du 11e Sommet de la Grande Région précise l’ensemble de données Copernicus per-tinentes, relatives à l’imperméabilisation des sols, aux forêts, à l’Atlas Urbain, à l’eau ou à l’agriculture (surtout celles du projet Geoland) à inclure dans le SIG. Par exemple, l’Atlas Urbain Copernicus a donné la prio-rité aux conurbations de la Grande Région et a cartographié l’occupation et l’utilisation des sols pour l’année 2006 à une échelle de précision de 1:10000e selon vingt et une catégories, adaptées à la cartogra-phie locale. Les dix zones urbaines élargies (LUZ) couvertes (trois en Belgique, quatre en Allemagne, deux en France et une au Luxembourg) correspondent à environ 20 % de l’ensemble de la Grande Région.

Les utilisations de l’Atlas Urbain pour répondre aux défis d’aujourd’hui comme la réduction de l’emprise au sol grâce à l’aménagement holistique de l’espace et des infrastructures, la préparation aux catas-trophes et les énergies nouvelles, ont été débattues par les représentants des muni-cipalités de la Grande Région. Toutefois, l’utilisation de Copernicus se heurte à des obstacles politiques apparus durant les discussions. Bien que les entités adminis-tratives des villes apprécient la disponibilité d’une information géographique cohérente à grande échelle (à savoir, obtenue en un point identique dans le temps et conforme aux mêmes modèles et formats de don-nées) au-delà des limites de leurs villes, les autorités régionales qui englobent ces villes n’ont pas manifesté d’enthousiasme particulier pour organiser des discussions transfrontalières sur ces aspects. Ce di-lemme a été le plus marqué dans le cas du Grand-Duché de Luxembourg. L’ère de la mondialisation impose de plus en plus la nécessité de penser autrement en termes de contextes spatiaux plus étendus allant

8 11e Sommet de la Grande Région : déclaration commune, annexes (2009). Par sa taille (65 000 km²) et sa population (11 millions de personnes), la Grande Région est comparable à la Bavière, le plus grand Land d’Allemagne.

au-delà d’une frontière. La législation eu-ropéenne relative aux GECT constitue un premier pas dans cette direction, mais il est essentiel que les gouvernements nationaux suivent.Le Sillon Lorrain est une réussite excep-tionnelle dans ce contexte de limites des compétences territoriales. Quatre villes (Thionville, Metz, Nancy et Epinal) se sont engagées à devenir le premier pôle métro-politain selon une nouvelle loi française de 2010. À l’instar de la législation sur les GECT, cette loi vise à favoriser l’aménage-ment spatial durable et l’attrait des régions couvrant différentes entités administra-tives (départements), voire des frontières nationales. Dans ce cas précis, l’enjeu porte sur l’équilibre à trouver par rapport à l’axe français ouest-est existant (TGV Est Paris-Strasbourg) en développant l’axe nord-sud. Parmi les mesures envisagées, il y a l’amélioration du transport ferroviaire jusqu’à Luxembourg afin de pouvoir faire face à la congestion routière quotidienne, et la connexion des voies navigables que sont la Moselle et la Saône afin de pouvoir faire face à l’augmentation du transport de marchandises. Les représentants de la région ont manifesté leur intérêt à utiliser les données Copernicus dans le cadre de ces projets.

Copernicus permet non seulement d’obtenir des services d’information géographique, mais également, c’est une pièce importante dans l’évolution vers une réflexion territo-riale innovante à deux niveaux en Europe :

permettant l’échange d’informations géo-graphiques et la conception de projets a néanmoins été signé. Parmi les projets communs déjà réalisés, citons un test por-tant sur les données CORinE land Cover (CLC) afin d’évaluer les dégâts potentiels et contribuer à la restauration de l’agriculture et de l’environnement suite aux inondations de l’Oder en 1997. Toutefois, d’après un séminaire de synthèse allemand consacré à ClC2000, les attentes en matière de résolution géométrique n’avaient pas été satisfaites à l’époque. Encouragées par EUROGI (l’organisation européenne de tutelle pour les informa-tions géographiques), les associations interdisciplinaires d’information géogra-phique (fournisseurs privés et publics d’informations géographiques, associations thématiques et de recherche) des trois pays respectifs (DDGI en Allemagne, CAGI en République Tchèque et PASI en Pologne) se sont accordées sur un échange trilatéral de meilleures pratiques et sur la coopération dans les projets.

Allemagne - Autriche - SuisseLe lac de Constance est à la frontière de ces trois pays, lesquels coopèrent depuis 1972 dans la cadre de la Conférence internationale du lac de Constance (qui comprend également le Lichtenstein). Le projet HUMBOlDt a déclenché d’intenses efforts d’harmonisation des données

géographiques autour du lac. Un des neuf scénarios d’application s’est consacré aux risques liés à l’eau et a choisi cette région comme modèle. Cela se justifiait par l’impératif d’interopérabilité des données relatives aux routes, aux voies de chemin de fer et aux plans d’eau. Il a donc fallu compter sur une coopération étroite entre les services cartographiques et les autres acteurs impliqués dans la gestion des inondations7. Les efforts ont été poursui-vis après la fin du projet HUMBOlDt et les participants continuent à partager leurs informations géographiques pour les meil-leures pratiques, qu’ils vont même jusqu’à récompenser.

Cas particulier : la Grande RégionL’entrée en vigueur de la directive inSPiRE et les obligations pour les États Membres de créer les métadonnées reprises dans les annexes II (modèles de terrain, ortho-ima-gerie, occupation des terres et géologie) et III (habitats, sources d’énergie, conditions atmosphériques, démographie, usage des sols, etc.) élargissent considérablement le champ d’opportunités d’utilisation de Copernicus. Alors que toutes les autres initiatives d’harmonisation transfrontalière citées se sont limitées jusqu’à présent à l’annexe I (données de référence), la Grande Région est plus ambitieuse et a l’intention d’inclure les données géographiques thé-matiques (reprises dans les annexes II et III) dans son portail de données géographiques de quatre pays. La décision de la création du portail « SIG-GR » a été prise lors du 11e Sommet de la Grande Région de 2009. Le développement de ce portail est coordonné par le service d’information géo-graphique du Land de Rhénanie-Palatinat. La déclaration bilingue (français-allemand) précise que l’objectif principal du dévelop-pement territorial est : « de créer un SiG qui s’appuie sur un Géoportail internet Grande Région qui permette de regrouper et d’har-moniser l’ensemble des données existantes chez les différents partenaires ainsi que les données existantes au niveau européen et relatives à la Grande Région. a terme,

7 http://www.esdi-HUMBOLDT.eu/files/hs_eris-ka_user_report_diss_version_110405.pdf).


Les impacts transfrontaliers soulignent l’importance de l’amélioration de la coordination de la gestion des catas-trophes et des capacités de réponse (Crédits : SAFER et SERTIT).

Le bassin de la Sarre et de la Moselle est un bon exemple de coordination transfrontalière entre deux régions à l’aide des données Copernicus.


Les cas présentés illustrent l’augmenta-tion de l’utilisation régionale et locale de données géographiques thématiques, tendance qui doit être prise en compte par la recherche et le développement continu dans le domaine de l’Observa-tion de la Terre, y compris Copernicus. L’ouvrage « fernerkundung im urbanen Raum – Erdbeobachtung auf dem Weg zur Planungspraxis » publié par le DLR en 2010 (en allemand) évoque les perspectives et les limites de la télédétection urbaine dans des applications telles que l’identification de sources d’énergie renouvelables, la pré-vention des catastrophes, la sécurité liée à l’organisation d’évènements populaires majeurs, l’imperméabilisation des sols et la gestion des transports, l’amélioration du microclimat, les typologies d’aménagement de l’espace et d’occupation des sols, ainsi que les visualisations en 3D.

La grande majorité des utilisateurs des informations géographiques à l’échelle lo-cale ou régionale ne sont pas des experts en technologie spatiale et ils ne vont pas

chercher des données dans Copernicus ou dans d’autres portails en rapport avec l’espace. Au contraire, ils continuent d’uti-liser les sources de données géographiques qu’ils connaissent, à savoir dans la majorité des cas, les portails de données géogra-phiques nationaux ou provinciaux (Lander en Allemagne). Pour eux, les données qu’ils ne trouvent pas sur ces portails n’existent pas et leurs fournisseurs manquent là une possibilité d’élargir l’utilisation de ces don-nées. La meilleure stratégie pour étendre l’utilisation de Copernicus à l’échelon régio-nal et local consiste dès lors à proposer ces services via les canaux et les infrastructures de données géographiques établis et dans un format prêt pour superposition avec les autres données. Des projets tournés vers ce genre « d’accès intuitif » sont en cours en Allemagne. Des associations profession-nelles d’information géographique comme EUROGI et ses organisations membres dans les pays européens sont disposées à diffuser les expériences de meilleure pra-tique dans la communauté des utilisateurs d’informations géographiques.

davantage de coopération holistique entre les hommes politiques à tous les niveaux au sein d’une région et émancipation de l’information géographique vis-à-vis des données géographiques de référence qui ont dominé jusqu’à présent. Ce dernier as-pect est le plus important, car récemment, des hydrologues et des administrateurs des sols ont exprimé une certaine insatisfaction quant au fait que les données des annexes II et III d’inSPiRE sont définies à la manière des services cartographiques. La commis-sion internationale pour la protection de la Meuse et de la Sarre (IKSMS/CIPMS) a confirmé l’avantage procuré par l’utilisation de données Copernicus en affirmant que « les cartographies de l’occupation des sols mises à disposition des iKSMS/CiPMS par GSE land sont standardisées au-delà des frontières nationales. Sur le plan théma-tique, elles sont meilleures que toutes les autres informations cartographiques dis-ponibles actuellement. Ces ensembles de données numériques peuvent dès lors être utilisés pour un grand nombre d’autres acti-vités de planification et de gestion relatives à l’environnement. »

Conclusions et perspectivesLes attentes des communautés d’utili-sateurs d’informations géographiques spécialisées en Europe sont grandes au niveau de l’interopérabilité, non seulement des données géodésiques ou de référence (Annexe I d’inSPiRE), mais également des données thématiques (Annexe II et III d’inSPiRE). Vu que ceci constitue un défi encore plus important, il est nécessaire de générer des informations géographiques paneuropéennes Copernicus supplémen-taires de manière à combler les lacunes et à fournir les normes par rapport aux-quelles les données traditionnelles doivent être calibrées. Une manifestation positive de cette tendance est l’augmentation du nombre de réunions spécialisées d’utili-sateurs au cours desquels Copernicus est présenté et débattu. Un forum stratégique organisé récemment par le ministère alle-mand de l’Intérieur et le DLR en 2011 et intitulé « Chances and potential of Earth Observation for public administration » a pu compter sur une forte participation des

autorités régionales (près de 20 % des cent soixante participants à l’événement).

S’agissant de l’Allemagne, deux dévelop-pements politiques récents vont renforcer le besoin en données géographiques thé-matiques supplémentaires :

La transformation du système énergé-tique allemand (« Energiewende » en allemand) fait référence à la transition vers des énergies renouvelables et l’efficacité énergétique. Le gouvernement allemand a décidé que le pays devait tirer son énergie principalement de sources renouvelables d’ici 2050. Cela implique une restructuration fondamentale du système d’alimentation en énergie et place l’Allemagne face à des défis économiques et technologiques. La restructuration suppose une transition de-puis une alimentation centralisée vers une alimentation décentralisée, ce qui entraîne un déplacement des approbations vers les niveaux régionaux et locaux qui devront prendre des décisions éclairées. Sur la base d’une recommandation du Conseil allemand pour la science émise en 2009 et relative à l’infrastructure de données de recherche pour les sciences sociales, comportementales et écono-miques, le Forum allemand des données (RatSWD) a mis en place le groupe de tra-vail interdisciplinaire « Geocoding Data ». Fin 2011, le groupe de travail a produit un rapport qui formulait des suggestions pour le développement et l’utilisation des don-nées géographiques. Dans ce rapport, les experts insistent à maintes reprises sur la nécessité de générer davantage de don-nées statistiques détaillées à référence spatiale avec un intervalle de quadrillage de 100 mètres (déjà adopté par d’autres pays européens). Cela va donner un coup de pouce supplémentaire à la création et à la mise à jour de données géographiques thématiques. La contribution potentielle de l’Atlas Urbain Copernicus à la fourni-ture de données spatiales à une résolution supérieure a été présentée au réseau inter-national SCORUS (Standing Committee of Regional and Urban Statistics) lors de sa réunion annuelle de 2010.


Wolfgang STEINBORN est physicien et docteur en Sciences naturelles. Il travaille au service Gestion de l’Espace du Centre allemand pour l’aéro-nautique et l’aérospatial (DLR) à Bonn et est chargé du réseau d’Observa-tion de la Terre. Il occupe les fonctions de vice-président de l’organisme allemand de tutelle pour l’information géographique DDGI et est membre du Comité exécutif d’EUROGI. De 2004 à 2008, il a été détaché à la Commission Européenne pour la mise en place de Copernicus. Vous trouverez de plus amples informations sur ce sujet dans l’article intitulé

Borderline Cases et publié dans Geoconnexion international Magazine, numéros 6 (juin) et 7 (juillet), 2012.


du temps. Les défaillances d’infrastructure, dues par exemple à une réduction des bud-gets ou à un phénomène de subsidence du sol sous les protections, sont en géné-ral très coûteuses et présentent un risque accru si aucune mesure n’est prise. Le ser-vice SubCoast est conçu pour identifier les régions et les structures devant faire l’objet d’une attention particulière. D’autres don-nées collatérales comme les variations de la surface libre des nappes phréatiques et de l’équilibre hydrique peuvent également être utilisées avec les produits de base SubCoast pour mettre en évidence les risques liés à l’exposition accrue aux inondations et aux pénuries d’eau et leurs implications socioéconomiques.Les définitions et les connotations d’un risque sont nombreuses, mais en général il s’agit d’un phénomène associé à un dan-ger potentiel (ou probable) qui pourrait se matérialiser en un événement entraînant des pertes (ISDR, 2009). Il peut s’agir de pertes en vies humaines, de pertes liées aux infras-tructures, de pertes environnementales ou d’une multitude d’autres facteurs.La subsidence est un georisque. D’autres processus entraînent des changements dans

État des lieux

Subsidence et risques associésLa subsidence du sol est provoquée par plusieurs facteurs qui peuvent être scindés en deux grandes catégories : superficielle (par exemple, oxydation de la tourbe, com-pactage et extraction d’eau souterraine) ou profonde (par exemple, phénomène tectonique et effets des activités minières et d’extraction (gaz, sel)). Bien que la sub-sidence puisse être un risque direct (par exemple, glissements de terrain, gouffres), ce sont en général les risques associés, ag-gravés par la subsidence, qui représentent la plus grande menace pour les populations et l’activité économique. La subsidence est un géorisque qui n’est pas reconnu comme il se doit. En effet, les mouvements de sub-sidence sont généralement trop lents pour l’œil humain et leurs effets sont souvent invisibles, du moins jusqu’à l’apparition de dommages structuraux. Ceci fait de la sub-sidence une menace insidieuse qui peut se développer pendant des décennies avant d’être détectée, avec des effets cumulatifs significatifs tant sur le risque principal que sur les risques associés.

« Le projet SubCoast est conçu pour permettre d’identifier les zones et les structures à surveiller »

Dans les basses terres côtières, les risques les plus évidents sont associés à l’eau. Les tendances climatiques récentes ont mis en évidence des modifications dans la répartition et l’intensité des précipitations. Parallèlement à cela, le niveau de la mer à l’échelle mondiale a subi une élévation moyenne annuelle d’environ 3 mm au cours des vingt dernières années (Bally, 2012), bien qu’il existe des différences régionales (dans certaines régions, le niveau moyen de la mer a diminué). Combiner ces données à celles liées à la réduction de l’élévation de ter-rain faciliterait l’identification des Autorités locales et régionales (LRA) exposées à un accroissement du risque d’inondation, ce qui leur permettrait de mettre en place des plans d’action. Les mesures d’atténuation existantes, telles que les protections contre les inondations, peuvent également être sur-veillées pour déterminer leur efficacité au fil

LES BASSES TERRES COTIèRES SONT LARGEMENT RECONNUES COMME éTANT ExPOSéES à DES éVéNEMENTS ExTRêMES POUVANT AVOIR UN LARGE éVENTAIL D’IMPACTS SOCIOéCONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTAUx. LE CHANGEMENT CLIMATIQUE EST UN DES PRINCIPAUx DéFIS AUxQUELS LE MONDE EST CONFRONTE. L’ éTUDE SCIENTIFIQUE DU CHANGEMENT CLIMATIQUE, APPUYéE PAR LES PROGRèS RéALISéS DANS LE DOMAINE DES TECHNOLOGIES SPATIALES, A PERMIS DE SENSIBLEMENT AMéLIORER NOTRE COMPRéHENSION DE L’ENVIRONNEMENT NATUREL ET DES INTERACTIONS COMPLExES QUI ExISTENT ENTRE LES POPULATIONS HUMAINES ET LES ZONES VULNéRABLES COMME LES RéGIONS COTIèRES. LA VULNéRABILITé DE CES RéGIONS EST DOUBLE : LES DIVERS IMPACTS DE LA MER ET LES IMPACTS ANTHROPOGéNIQUES QUI DéCOULENT D’UNE OCCUPATION ACCRUE DES SOLS. LA SUBSIDENCE, QUI EST AU CŒUR DU PROjET SUBCOAST, EST UN GEORISQUE LIé à CES DEUx éLéMENTS.

SubCoast : mise au point de services pour la surveillance des changements dans l’élévation des zones côtières inondablesPar David Hamersley et Rob van der Krogt

Les communautés des utilisateurs des services SubCoast

Le projet SubCoast vise à fournir des données relatives à l’élévation de terrain à différentes échelles : locale, régionale, nationale et euro-péenne. Les utilisateurs intéressés par les services SubCoast ont sou-vent pour mandat de surveiller les risques susceptibles de menacer les vies humaines ou les infrastructures. Parmi les utilisateurs des services SubCoast, figurent des entités impli-quées dans la gestion et la surveillance des risques ou le développement de politiques qui y sont associées (par exemple, société des eaux, service d’infrastructure des ministères, pro-vinces, régions et municipalités des zones côtières européennes, ainsi que des autorités à l’échelle européenne comme l’EEA (European Environment agency - Agence européenne pour l’environnement).

Figure 1 : Concept de « zones à risque », sur la base de INSPIRE : « zones à risque naturel » où les zones de risque naturel touchent des zones à densité de population élevée et/ou des zones possédant une valeur environnementale, culturelle ou économique particulière (« éléments exposés ») (INSPIRE, 2007, http://inspire-forum.jrc.ec.europa.eu/pg/pages/view/1768) (Crédits : TNo).


à grande échelle absolue » des Pays-Bas (Hanssen, 2012). Ce produit est représenté par la Figure 2, qui indique les estimations des variations dans l’élévation. La seconde carte montre les incertitudes estimées as-sociées au MNE dynamique pour illustrer des caractéristiques requises en matière de qualité. Il convient encore d’affiner les méthodes et solutions pour les Autorités locales et régionales.

Fourniture des servicesLes méthodes de fourniture des services SubCoast font encore l’objet de discussions avec les utilisateurs potentiels. Toutefois, il semblerait que le développement d’un géoportail serait la méthode la plus efficace pour accéder aux données et les consulter. Ce géoportail fournira des données, des informations et des cartes représentant le niveau de sol absolu à différents moments aux échelles locale, régionale, nationale et paneuropéenne. Il constituera la première étape d’un service qui pourrait devenir plus complet dans le futur et couvrir des zones et des échelles de temps plus grandes, avec des modèles et des scénarios plus dévelop-pés. Au cours de cette étape préliminaire, le service utilisera des ensembles de données limités et des informations issues de zones pilotes.

études pilotes au niveau régionalQuatre études pilotes ont été mises au point pour développer le service SubCoast. Ces études portent sur le delta de la Meuse et du Rhin aux Pays-Bas, la région méridio-nale de la côte d’Émilie-Romagne en Italie et une partie de la région baltique scin-dée en trois pays : Danemark, Pologne et Lituanie. La quatrième étude pilote porte sur une « intégration européenne » parallèle des services.

Les quatre sites choisis pour les études pilotes sont répartis entre plusieurs pays européens et leur vulnérabilité aux dangers est par conséquent influencée par divers facteurs, mêmes si ces pays possèdent tous une côte.

Étude pilote de la Baltique : des études pilotes réalisées dans la Baltique à l’aide

l’élévation de terrain et modifient le paysage ainsi que la manière dont ces processus inte-ragissent et peuvent, dès lors, compliquer la situation. La subsidence peut par exemple augmenter la possibilité (fréquence ou am-pleur) d’inondations dans certaines zones (les « zones à risque », voir figure 1).

Développement d’une carte des changements d’élévation de terrain ou d’un « modèle numérique d’élévation dynamique »Le principal objectif du projet SubCoast est de fournir des données sur les changements d’élévation de terrain dans les basses terres côtières. Ces variations doivent être mises en rapport de façon fiable avec un point de référence ou un référentiel géodésique régional ou national commun. S’agissant de la gestion du risque d’inondation, cette opération est nécessaire afin de définir les élévations de terrain par rapport au niveau de la mer et doit porter sur les changements des deux niveaux au fil du temps (à savoir, subsidence et augmentation du niveau de la mer). Le projet SubCoast a défini la pro-duction d’un « MNE (modèle numérique d’élévation) dynamique » pour montrer

les variations de l’élévation de terrain en un endroit donné en fonction du temps. Dans ce cas, le MNE est défini comme un modèle numérique de terrain qui exclut les bâtiments et indique l’élévation de terrain, laquelle est couplée à un référentiel régio-nal ou national. Des MNE sont disponibles dans de nombreuses régions ou pays. Ils sont obtenus à l’aide de mesures optiques ou radar (stéréoscopie optique ou SAR, interférométrie SAR).Des informations complémentaires sont parfois disponibles grâce à des campagnes de nivellement, données GPS, etc.. La valeur ajoutée d’un MNE dynamique pro-vient de sa capacité à représenter le taux de changement d’élévation de terrain. Une fois associé à un MNE local ou régional, ce taux permet d’estimer les élévations de terrain à venir. Toutefois, bien que le MNE dynamique représente des paramètres simples et explicites (taux de changement d’élévation/élévation absolue), il reste un certain nombre de problèmes techniques substantiels à régler. À ce stade du pro-jet SubCoast, le résultat le plus avancé en matière de développement d’un MNE dynamique est la « carte de subsidence

État des lieux

Technique de suivi des réflecteurs permanents

Les principales données requises pour produire un MNE dynamique proviennent d’une technique satellite baptisée Persistent Scatterer interferomtrey (PSI, technique de suivi des réflecteurs permanents). La tech-nique PSI repose sur l’utilisation de piles de données multitemporelles pour mesurer au fil du temps les modifications millimétriques de la distance entre le satellite et des réflec-teurs au sol. La technique PSI permet donc de mesurer le « déplacement de terrain » et possède plusieurs avantages comme une précision élevée et une grande couverture. Il s’agit également d’une technique non invasive (voir Figure 3). La technique PSI est toutefois soumise à des limites imposées par les caractéristiques de la couverture terrestre (les zones couvertes de végétation ne réflé-chissent pas les signaux avec une cohérence suffisante pour permettre l’application de la technique), la mesure étant une dimension unique en ligne directe depuis le satellite. Une autre limite est liée à la disponibilité des données satellites en archive. Cette limite sera considérablement atténuée par l’exploitation (durable) des prochains satellites Sentinel 1a et b de la Commission Européenne qui embarqueront un instrument SAR. La mise en orbite du premier de ces satellites est prévue au cours de l’année 2013.

Figure 2 : cartes de subsidence à grande échelle pour les Pays-Bas indiquant les taux estimés de changement d’élévation en mm/an et l’estimation des écarts-types de ces valeurs (Crédits : Hanssen, 2012).

Figure 3 : les données PSI sont obtenues par les satellites équipés de radar à synthèse d’ouverture afin de détermi-ner le mouvement du sol dans le plan vertical, par exemple pour la gestion du risque d’inondation dans les régions cô-tières et les plaines fluviales. Les objets fixes au sol comme les bâtiments et les infrastructures constituent une source idéale pour la rétrodiffusion du signal (Crédits : TNo).


de la technologie PSI ont donné des résul-tats qui témoignent d’une stabilité générale du terrain. Toutefois, l’étude d’orthophoto-graphies actuelles et anciennes a mis en évidence des progressions et des retraits significatifs des lignes côtières suite à l’ac-cumulation et à l’érosion des sédiments côtiers qui, dans certaines régions, ont déjà causé la destruction de bâtiments. Plus important encore, l’érosion de protec-tions naturelles, comme les dunes de sable, représente une menace imminente.

Étude pilote Rhin-Meuse : l’étude pilote aux Pays-Bas constitue un cas unique où les changements au niveau de l’élévation de terrain jouent un rôle fondamental dans la gestion du risque d’inondation et la sécu-rité des ressources en eau. La région dont s’occupe la société des eaux de Delfland se caractérise par des sédiments meubles. Le processus naturel d’oxydation de la tourbe donne un taux de subsidence constant. Les niveaux des eaux souterraines sont adaptés en permanence pour tenir compte des ré-ductions correspondantes du niveau du sol. Malheureusement, l’adaptation des niveaux des eaux souterraines augmente égale-ment la subsidence, ce qui contribue à une chaîne de réaction positive et donne un cycle continu de subsidence naturelle/pro-voquée par l’activité humaine. Les impacts humains sur les niveaux des eaux souter-raines peuvent toucher différents aquifères à différentes profondeurs. Pour mieux comprendre la relation de cause à effet, la technologie PSI a été appliquée pendant la période allant de 1992 à 2000 pour sépa-rer les points de mesure du niveau du sol de ceux des bâtiments. Comme les bâti-ments à cet endroit reposent souvent sur des couches de sable profondes, ils ne sont pas influencés par les aquifères superficiels. Les comparaisons des résultats des taux de subsidence des bâtiments et de la déforma-tion du sol démontrent l’importance de la couche arable dans ce processus.

Étude pilote italienne dans le sud de l’Émi-lie-Romagne : cette étude porte sur une zone côtière de faible élévation au pied des Apennins. La subsidence naturelle,

associée aux effets du pompage des eaux souterraines peu profondes dans le sud de l’Émilie-Romagne, a provoqué des phéno-mènes de subsidence et d’érosion côtière, une réduction de l’efficacité de l’adduction d’eau ainsi qu’une augmentation significa-tive du risque d’inondation. Les résultats PSI ont été validés et intégrés aux données de positionnement par satellite et à une base de données de nivellement historique. L’objectif était d’élargir le traitement PSI conventionnel des estimations de déplace-ment en ligne directe à une représentation 3D complète.

Étude pilote d’intégration européenne : les efforts en faveur d’une intégration paneu-ropéenne ont nécessité la résolution de divers problèmes comme la définition des besoins des utilisateurs, l’évaluation de la disponibilité des données sur la base de technologies transversales, l’identification d’un site de développement initial, le dé-veloppement de méthodologies pour les scénarios de disponibilité élevée ou plus faible de données, ainsi que l’essai et la validation des méthodologies.

ConclusionsLa réduction de l’élévation de terrain constitue un georisque réel mais souvent imperceptible dans les zones côtières de faible élévation. Elle peut avoir un impact négatif et cumulatif sur l’infrastructure et les capacités économiques des commu-nautés côtières, par exemple en raison d’une augmentation des risques d’inonda-tion. La disponibilité accrue des données qui seront fournies par la mission Sentinel 1 améliorera sensiblement le potentiel des MNE dynamiques, surtout si des séries chronologiques de données plus longues sont acquises. Les projets terrafirma et SubCoast, ainsi que la recherche associée, constituent des étapes initiales importantes dans le développement de services de sur-veillance plus exhaustifs comprenant une chaîne complète de collecte, de traitement, d’interprétation et de modélisation des données et la diffusion de ces informations via des portails interactifs pour les services intégrés de gestion du risque.

État des lieux

Références

Ph. Bally Ed. (2012), Scientific and Technical Memorandum of The International Forum on Satellite EO and Geohazards, 21 au 23 mai, Santorin (Grèce). doi:10.5270/esa-geo-hzrd-2012. http://esamultimedia.esa.int/docs/EarthObservation/Geohazards/esa-geo-hzrd-2012.pdf.

ESA, (2012), Radar altimetry gains altitude in Venice, [Internet], The living Planet Programme http://www.esa.int/esaLP/SEM7G8GYD7H_index_0.html, consulté le 1er octobre 2012.

Directive 2007/2/CE du 14 mars 2007 du Parlement européen et du Conseil établissant une infrastructure d’information géographique dans la Communauté européenne (INSPIRE)

Hanssen, R.F. et Caro Cuenca, M. (2012), Absolute Wide Scale Subsidence Map of the Netherlands, Report deliverable 3.2.1 for SubCoast project.

http://inspire-forum.jrc.ec.europa.eu/pg/pages/view/1768.

ISDR (2009) UNISDR terminologie pour la Prévention des risques de catastrophe, UNISDR, Genève, Suisse.

David HAMERSLEY a étudié la géographie et est titulaire d’une maîtrise en Dynamique Environnementale et en Changement Climatique de l’Univer-sité de Swansea. Il travaille maintenant pour Fugro NPA où il est principale-ment chargé d’une série de projets océanographiques et de l’interprétation d’images satellites SAR offshore. Dans le cadre du projet SubCoast, il déve-loppe les spécifications du service, sa pérennité et le marketing.

Rob VAN DER KROGT, possède une maîtrise en Gestion Politique et Aménagement du Territoire. Il compte dix-sept années d’expérience, aux Pays-Bas et en Europe, dans la gestion de projets liés au développement de politiques (d’aménagement du territoire), à l’infrastructure (ports, routes, voies ferrées), à l’information géographique, à la gestion de l’eau et à l’adaptation au climat. Il est affilié à DHV Consultancy and Engineering,

Deltares et TNO/Service géologique des Pays-Bas. Pour TNO, il est maintenant plei-nement impliqué dans la coordination des projets de l’Union européenne tels que le projet SubCoast qui développe des services à partir de l’Observation de la Terre afin de surveiller et de prévoir les dangers de subsidence et le projet EGDiScope qui vise à préparer l’infrastructure européenne de données géologiques. Ce dernier projet constitue un pilier essentiel de la stratégie internationale commune des services géologiques des vingt-sept États Membres.


Les outils d’évaluation et de prévision des ressources sont coûteux. Au moins une an-née complète de mesures météorologiques doit être faite dans le cas d’une ferme éo-lienne ou d’une centrale solaire. Il faut donc acheter l’instrumentation ad hoc, et effectuer une analyse pointue des mesures. Ces coûts interviennent préalablement à la décision d’investir et ne seront pas rentabilisés si le projet n’aboutit pas. Tous les investisseurs veillent soigneusement à diminuer ces coûts. En ce qui concerne l’évaluation de la bio-masse, les photographies aériennes et les campagnes-terrain sont les moyens les plus utilisés actuellement pour évaluer le poten-tiel en biofuel d’une forêt. Ces campagnes sont très coûteuses, et d’une étendue limi-tée. Par conséquent, elles ne peuvent être reproduites année après année, et l’évolu-tion annuelle de la biomasse énergétique n’est pas connue au détriment de l’efficacité de la gestion de la forêt.

« Le monde des énergies renouvelables appelle au développement de services plus intégrés »

EnDORSE développe dix services, listés ci-après :• génération d’atlas solaires locaux - ce

service produit des atlas solaires à haute résolution spatiale pour faciliter la prise de décision pour les politiques publiques et l’investissement privé. Un atlas a été réalisé pour la Provence, en France,

• conception CSPS - ce service est un outil de conception de systèmes à concentra-tion du rayonnement solaire et d’analyse a priori de leurs performances. Une appli-cation a été faite pour la Sicile, en Italie,

• prévision du rayonnement solaire – ce service fournit des prévisions de rayon-nement solaire à court terme (quelques heures) pour venir à une installation so-laire très importante en Andalousie, en Espagne,

La demande en énergie s’accroît dans l’Union Européenne (UE). L’une des straté-gies adoptées pour répondre à la demande consiste à mieux exploiter les énergies re-nouvelables. Ces énergies : soleil, rivières, vent, biomasse, sont connues et parfois exploitées depuis longtemps localement dans l’UE. La stratégie adoptée requiert un fort accroissement de la production d’ori-gine renouvelable, ce qui est un défi majeur pour les chercheurs, les ingénieurs et tous les acteurs du domaine.

Les énergies éolienne et solaire sont celles qui connaissent les plus grands déve-loppements. Ces sources d’énergie sont intermittentes car dépendantes des varia-tions rapides de la météorologie, et sont souvent exploitées sous la forme de petites unités de production isolées ou mal réparties sur le territoire ; leur exploitation effective demande une analyse soignée des possibi-lités de production et une planification des opérations. Plus les outils d’évaluation des

ressources, de contrôle et de prévision de production seront précis, plus les estimations d’investissement et de rentabilité seront précises, ce qui permettra une gestion plus efficace de l’unité de production. Ces outils réduiront les coûts de planification, de dé-ploiement, de maintenance, et faciliteront l’intégration de ces énergies renouvelables dans le réseau européen, en les rendant plus contrôlables. La part des énergies renouve-lables s’accroît, de même que la demande en énergie. Pour répondre à cet accroisse-ment, les opérateurs de réseaux électriques demandent des prévisions fiables et précises pour équilibrer la production et la consom-mation d’électricité en temps réel ou pour faire appel à du stockage de grande taille, comme les réserves d’eau, et bientôt les très grandes batteries électrochimiques. Les opérateurs d’unités de production utilisent également des estimations en temps réel de la ressource pour détecter des possibles défauts de fonctionnement par comparaison entre les productions observées et simulées.

L’UNION EUROPéENNE S’EST ENGAGéE à PRODUIRE 20 % DE L’éNERGIE CONSOMMéE PAR VOIE RENOUVELABLE à PARTIR DE 2020. LE DéVELOPPEMENT ET L’ACCEPTATION DES éNERGIES RENOUVELABLES PAR LES DéCIDEURS LOCAUx ET RéGIONAUx SE HEURTENT ACTUELLEMENT AU MANQUE DE CONNAISSANCES DES RESSOURCES ET LEURS FLUCTUATIONS DANS L’ESPACE ET LE TEMPS. L’UNION EUROPéENNE DéPLOIE DE GRANDS EFFORTS POUR PROMOUVOIR LES MOYENS DE CARTOGRAPHIE DES RESSOURCES ET FAVORISER LE DéVELOPPEMENT DE SERVICES EN ADéQUATION AVEC LES ATTENTES DES ExPERTS ET DES AUTORITéS PUBLIQUES. LE PROjET ENDORSE PARTICIPE A LA RéALISATION DE CET OBjECTIF EUROPéEN. DIx SERVICES ExPLOITENT LES DONNéES D’OBSERVATION DE LA TERRE DANS CINQ DOMAINES DE L’éNERGIE : VENT, SOLEIL, éQUILIBRE DES CHARGES DANS LE RéSEAU éLECTRIQUE LOCAL, BIOMASSE ET LUMIèRE NATURELLE DANS LES BâTIMENTS, DANS LE BUT D’APPORTER DES SOLUTIONS RéGIONALES. CES SERVICES PERMETTENT DE DéMONTRER L’INTéRêT DE COPERNICUS TOUT EN RéPONDANT à DES ATTENTES ExPRIMéES ET DEVRAIENT STIMULER LE DéVELOPPEMENT DE SERVICES SIMILAIRES PLUS ADAPTéS à CHAQUE RéGION.

Des services Copernicus pour les énergies renouvelables au service des décideurs locaux et régionaux Par Claire Thomas et Lucien Wald


Le projet ENDORSE

EnDORSE est un projet cofinancé par la Commission Européenne, de 2011 à 2013. Il a pour objet d’aider les régions en développant des services leur permettant de mieux connaître leurs ressources en énergie renouvelable et d’améliorer la gestion du réseau électrique.

Le projet EnDORSE développe ces services en collaboration avec les utilisateurs poten-tiels et fait largement appel aux services Copernicus existants, ainsi qu’à d’autres services basés sur l’Observation de la Terre et grands modèles associés. EnDORSE vise à une meilleure exploitation des énergies solaire, éolienne et de la biomasse, au niveau local et régional ainsi qu’une meilleure gestion du réseau local de transport d’électricité. EnDORSE a pour ambition de répondre aux attentes :

• des experts, en fournissant des évaluations et prévisions de ressources en énergie renouvelable,

• des bureaux d’études, producteurs d’énergie, gestionnaires de réseaux électriques, sociétés de maintenance, investisseurs,

• organismes, locaux, régionaux, nationaux et de la Commission Européenne, en charge des politiques publiques en énergie, incluant les aides à l’investissement et la déli-vrance de permis d’installation d’unités de production.


« Le bénéfice des ser-vices ENDORSE dans la vie quotidienne des uti-lisateurs a été prouvé »

Service pour une fourniture électrique stable et de qualité, comprenant une forte proportion d’origine renouvelable :Une quantité croissante d’électri-cité est produite par les systèmes photovoltaïques (PV). Les variations rapides de la couverture nuageuse entraînent des variations tout aussi rapides des radiations solaires dis-ponibles et, en conséquence, des fluctuations de l’énergie produite

• tMY - ce service élabore des séries de données météorologiques synthétiques, appelées « année-type météorologique », utiles à la conception et l’analyse des per-formances des systèmes de production d’énergie par voie solaire. Cet outil est testé en Provence, en France,

• CSP-GiS - ce service est un système d’information géographique sur “CSP-GIS” sur le Web dédié aux systèmes à concentration du rayonnement solaire. Ce service couvre le Maroc et est en phase de démonstration,

• certification des exploitations agricoles de biofuels hors Europe - ce service établit un protocole de qualification de développe-ment durable des exploitations agricoles produisant du biofuel. Il permet de déli-vrer un certificat permettant l’importation dans l’Union Européenne des produits de ces exploitations,

• optimisation d’énergie pour l’éclairage dans les bâtiments - calcule les écono-mies d’éclairage potentielles résultant du contrôle intelligent de l’éclairage artifi-ciel et des jalousies dans les pièces d’un bâtiment. Un test grandeur nature a été effectué à Nantes, en France, démon-trant les bénéfices de ce service pour la conception des bâtiments et leur réno-vation mais aussi pour les politiques et stratégies de régulation énergétique.

Un service en énergie éolienneLes décisions d’investissement et les études de dimensionnement effectuées aux diffé-rentes phases de développement d’une ferme éolienne sur terre, requièrent une estimation précise de sa production éner-gétique annuelle, appelée AEO (annual Energy Output). Des sociétés d’ingénierie réalisent ces évaluations au moyen de mo-dèles numériques dont les entrées sont les caractéristiques de la ferme et les informa-tions géographiques et météorologiques du site considéré. Les caractéristiques du système sont fournies par le développeur de la ferme et sont donc faciles à collecter. Par contre, les données relatives à la mé-téorologie et au potentiel éolien, comme l’orographie, la longueur de rugosité aéro-dynamique, et la climatologie locale du vent, sont difficiles à collecter et demandent

de réels efforts d’analyse. Toutes ces don-nées sont dispersées dans différentes bases gérées par plusieurs fournisseurs ; elles ont dès lors des qualités différentes. Cette col-lecte et analyse des données est le grand défi de l’évaluation de l’AEO.

Plusieurs acteurs sont concernés par ce défi : les développeurs de projet, les agences publiques en charge de la pla-nification, des investissements et des attributions de permis, et les banques.Il y a par conséquent, une forte demande de la communauté éolienne pour un service intégré, simple à interroger, qui fournirait rapidement une estimation de l’AEO. Le service EnDORSE intitulé « estimation de l’aEO pour l’aide à la décision dans la pla-nification énergétique et l’investissement privé » répond à cette demande. Il fournit des estimations de ce que produira une ferme éolienne, en combinant les diverses données requises par la prise de décision. La société belge 3E développe ce service. La première innovation est l’utilisation de modèles météorologiques numériques puissants pour calculer des cartes de vent à la surface et leurs profils verticaux. La deuxième innovation est l’accroissement des résolutions de ces cartes jusqu’à 200 m en horizontal et 20 m en vertical. Ceci est effectué par un modèle dont les entrées sont l’orographie et la longueur de rugosité aérodynamique dérivée d’une carte de cou-verture des sols. Enfin, ces cartes d’intensité du vent (Figure “W1”) et des profils sont combinées aux caractéristiques de la ferme pour calculer l’AEO. 3E a validé les résultats par comparaison avec des mesures faites dans quelques fermes existantes. Le biais relatif est de 1 % et l’écart-type relatif de 6 %.

Le bénéfice principal de ce service est l’au-tomatisation du processus. Actuellement, les ingénieurs passent de nombreux jours à manipuler des données de base. L’usage des modèles numériques météorologiques et la fusion de leurs sorties avec d’autres in-formations de type géographique, permet une automatisation et un gain de temps.


Le point de vue de l’utilisateur

Le premier utilisateur de ce service est EDF-Luminus, deuxième plus grand acteur du marché de l’énergie en Belgique, avec une capacité de production d’environ 2 000 MW. 12 % de cette capacité exploite des ressources renouvelables belges.EDF-Luminus a été surpris par le fait que le service n’utilise que dix ans de données de vent au lieu des vingt ou trente habituellement requises par les banques et autres investisseurs. 3E justifie ce choix par de récentes découvertes scientifiques montrant une légère décroissance de la vitesse moyenne du vent en Belgique dans les récentes décen-nies. Les dix dernières années sont donc plus représentatives de la situation actuelle et à venir qu’une plus longue période. EDF-Luminus s’attendait à attendre une journée pour obtenir le résultat, alors que quelques minutes ont suffi, à la grande satisfaction de l’utilisateur. Par ailleurs, EDF-Luminus avait spécifié que l’erreur relative devait être inférieure à 10 %; 3E a obtenu 6 % ce qui répond parfaitement aux attentes d’EDF-Luminus.La première version du service ne traitait qu’un aérogénérateur. L’influence des autres machines sur l’écoulement par effet de sillage n’avait pas encore été prise en compte. Cet effet est en cours de développement et de validation dans le service, conformément à la demande d’EDF-Luminus.L’utilisateur a suggéré d’autres ajouts comme l’augmentation du nombre de mâts de mesures du vent pour l’étalonnage des cartes avant calcul de l’AEO, ainsi que l’usage de mesures de production réelle soit pour la validation, soit pour préparer une extension de la ferme.La seconde version devra aussi inclure le moyen de sélectionner un site par ses coor-données sur une carte ou une photographie aérienne.Témoignage en bref : « les sorties actuelles du service sont conformes à nos attentes. les résultats sont adaptés à nos besoins. »

Figure « W1 »: Carte de la densité de puissance éolienne (W/m²) à 100 m d’altitude (crédits: 3E).


conçoivent les politiques et stratégies d’ex-ploitation et de gestion. Les photographies aériennes et les campagnes de terrain sont les principaux instruments d’évaluation du potentiel de biomasse d’une forêt à l’échelle régionale. Ces campagnes sont coûteuses ; elles ne couvrent qu’une partie du territoire et ne peuvent pas être mises en œuvre suf-fisamment fréquemment pour pouvoir suivre les évolutions rapides de la biomasse, ce qui affecte la qualité du suivi et l’efficacité de la gestion.

Une méthode fiable et automatique pour l’évaluation de la croissance des forêts offre beaucoup d’attrait, spécialement pour de grandes surfaces. Le centre aérospatial allemand (DLR) a développé une nouvelle méthode d’estimation du potentiel de bio-masse utilisant des modèles numériques, des images acquises par des satellites, et des données forestières. Le service proposé fournit des évaluations régulières de la crois-sance annuelle de biomasse aérienne, sous la forme de couches SIG donnant chaque année la biomasse en tonnes par hectare, avec une résolution spatiale de 1 km (Figure « B1 »). Ce service soutient le développe-ment d’une économie régionale durable en matière de production de bois et d’énergie.Le modèle BETHY (Biosphere Energy transfer HYdrology) décrit de manière dynamique le cycle du carbone. Il est utilisé dans ce service développé par le DLR. Les efforts ont porté sur le prétraitement des données issues de diverses sources afin d’assurer la meilleure qualité possible des entrées du modèle. Ces données ont des propriétés spatiales et temporelles différentes ; des techniques de fusion de données permettent de produire des ensembles harmonisés. Les campagnes de terrain fournissent des observations de très haute qualité et servent de référence pour quantifier les performances du modèle.Le principal apport du service est la fré-quence d’évaluation de l‘accroissement de biomasse. La fourniture des résultats sous forme de couches au format standard SIG permet de toucher un large public, des agences publiques aux entrepreneurs. L’évaluation du potentiel de biomasse est donnée à des résolutions spatiales et tempo-relles meilleures que celles des évaluations traditionnelles.

ConclusionEnDORSE a développé dix services dans le domaine des énergies renouvelables en collaboration avec des utilisateurs régionaux. Ces utilisateurs ont évalué l’apport de ces services à leur travail quotidien. Ces évalua-tions se poursuivent par le développement de plusieurs services opérationnels bien que cette activité aille au-delà des objectifs exacts d’ENDORSE. EnDORSE a égale-ment démontré qu’il est possible d’exploiter

par un ensemble local de systèmes PV. Ces fluctuations ont des effets néfastes sur la stabilité du réseau électrique et la qualité de l’électricité fournie aux utilisateurs (fré-quence, tension). Leur nocivité augmente avec la proportion de PV dans la production totale. C’est pourquoi les opérateurs de réseaux locaux d’électricité désirent modé-liser et quantifier l’impact en fonction de la proportion de PV, afin d’évaluer et prendre les mesures adéquates pour assurer l’équi-libre des charges, la stabilité et la qualité du réseau en planifiant le fonctionnement des centrales conventionnelles. Cette capacité à modéliser le comportement du réseau en fonction de la quantité de PV connecté au réseau est un pré-requis pour le développe-ment des services énergétiques et l’équilibre des charges.

L’Université d’Ulm, en Allemagne, a dévelop-pé un service intitulé « équilibre des charges dans les réseaux de distribution électrique pour une pénétration importante des sys-tèmes photovoltaïques ». Son but est de prévoir l’énergie produite par un ensemble local de systèmes photovoltaïques (PV) in-dividuels afin d’aider les gestionnaires des réseaux à équilibrer les charges et maintenir la qualité de la fourniture. Jusqu’à présent, de telles prévisions n’avaient été faites que virtuellement.

La figure « E1 » résulte du traitement d’une image acquise par un satellite à très haute résolution spatiale. On y distingue les toits des maisons d’un quartier résidentiel et les systèmes PV individuels connectés au sous-réseau local à basse tension. La production de chaque système PV est modélisée, et une carte du potentiel de production est obte-nue. Cette carte est l’une des entrées de la méthode de prévision de production du réseau. Les autres entrées sont les prévisions de température de l’air et de vitesse du vent fournies par les modèles de prévision météo-rologique, et celles de l’éclairement solaire données par un autre service ENDORSE. La prévision de la production de chaque sous-réseau est une information supplémentaire par rapport à l’existant. Les fluctuations dues à la météorologie sont bien définies ; cette représentation détaillée est l’apport

principal de cette approche. Ces prévisions des sous-réseaux sont intégrées au centre des opérations du réseau et facilitent la prise de décision.

Le principal bénéfice de ce service est une plus grande efficacité dans la planification des opérations du réseau et la gestion de celui-ci. Une meilleure précision dans la prévision de l’éclairement solaire local induit une décroissance de l’erreur de pré-vision des charges et, par conséquent, une amélioration de la planification et de la pré-dictibilité des opérations du réseau. Des investissements sont nécessaires pour adap-ter le réseau à l’accroissement du nombre de systèmes PV individuels. Ce service apporte des éléments nouveaux pour la préparation de ces investissements, et assure une meil-leure rentabilité.

Service pour la biomasse forestièreLa biomasse forestière est actuellement utilisée pour produire de l’énergie et des matériaux. On s’attend à une augmentation de sa part dans la production d’énergie afin de remplacer les énergies fossiles, notam-ment au moyen de cultures à rotation rapide.Les forêts sont gérées par des agences publiques ou des exploitants privés, qui



SWU Netze GmbH est le premier utilisateur du service. Cette société al-lemande de production et distribution appartient aux villes d’Ulm et Neu-Ulm. Elle compte cent employés. SWU opère les réseaux locaux d’électricité, gaz et eau.

SWU a l’intention de couvrir dès 2020, 100 % de la demande en électricité des maisons individuelles par des sources d’énergie renouvelable. SWU possède et opère plusieurs systèmes de pro-duction à base d’énergie renouvelable. La production de chaque système PV individuel s’ajoute au réseau. SWU est confronté au défi d’équilibrer les charges et sources fluctuantes pour assurer la qualité de la fourniture électrique.

SWU s’est déclaré satisfait du fait que le modèle de prévision prenne en compte le rayonnement solaire, la température de l’air, et la vitesse du vent. Selon les avancées du projet ENDORSE, SWU pourra utiliser d’autres observations météorologiques.

Témoignage en bref : « Ce nouveau produit issu de la recherche apporte une grande amélioration. il n’y a pas de système comparable. »

figure « E1 » : image satellite traitée d’un quartier résiden-tiel à la périphérie d’Ulm, allemagne. Ce quartier couvre une surface de 0.2 km² et comprend cent trente-trois mai-sons dont dix-sept équipées de systèmes PV avec un total de 221 kWp, et un transformateur de 630 kVa (crédits: Université d’Ulm).


efficacement les services Copernicus et les données d’Observation de la Terre pour offrir des solutions régionales dans cinq secteurs énergétiques, à savoir : vent, soleil, équilibre des charges sur le réseau élec-trique, biomasse, et éclairage naturel dans les bâtiments. Ces services EnDORSE sont

des précurseurs pour démonstration, et devraient stimuler le développement de services similaires dans d’autres régions. L’étape finale du projet EnDORSE en 2013 est d’identifier d’autres utilisateurs pour ces services et de promouvoir des développe-ments similaires.


Claire Thomas est diplômée de l’Université Louis Pasteur à Strasbourg, France, en 2002. Elle y a étudié l’électronique, le traitement d’image et la cybernétique. Après un stage de 6 mois au Laboratoire National d’Etudes des Tempêtes, dans l’Oklahoma, Etats-Unis, elle a rejoint en 2003 le groupe Observation, Modélisation et Décision (OMD) de MINES ParisTech, à Sophia Antipolis, France. Elle y a effectué sa thèse de doctorat dans le

domaine de la fusion d’images, et plus précisément, l’accroissement de la résolution spatiale d’images multispectrales à l’aide d’une image panchromatique mieux résolue. Elle a travaillé ensuite durant dix-huit mois sur l’assimilation d’images du satellite Météosat en infrarouge thermique pour la détection et le suivi de tempêtes, dans un laboratoire INRIA-CNRS à Rennes, France. Elle est employée depuis avril 2009 par Transvalor S.A., Sophia Antipolis, France, qui effectue la promotion et la valorisation des résultats de recherche de ParisTech. Claire commercialise des estimations du rayonnement solaire calculées à partir des images de Météosat. Transvalor est un partenaire majeur du projet EnDORSE financé par la Commission Européenne, pour lequel Claire est la responsable des activités de dissémination.

Lucien Wald est diplômé en Physique Théorique par les universités d’Aix-Marseille II (1976) et Paris UPMC (1977), France. Il a obtenu un doctorat en 1980 à l’Université de Paris UPMC ; ses travaux portaient sur la télédé-tection en infrarouge thermique des océans. Il a rejoint MINES ParisTech à Sophia Antipolis, France, en 1980. Il a obtenu un Doctorat d’Etat ès Sciences en 1985 pour ces travaux sur la télédétection appliquée aux

océans. Il est Professeur à MINES ParisTech depuis 1991. Ses propres recherches portent sur les mathématiques appliquées, la fusion d’images, la météorologie et le rayonne-ment solaire. Il a obtenu le prix Autometrics en 1998 et le prix ERDAS en 2001 pour des articles en fusion d’images. Ses travaux dans les technologies de l’information ont été récompensés en 1996 par la Médaille Blondel. Il a contribué au développement de la famille Heliosat de méthodes d’évaluation du rayonnement solaire au sol à partir d’images acquises par des satellites météorologiques. Il a établi une équipe pour la mise en œuvre opérationnelle de ces méthodes et la création des bases de données HelioClim. Il était l’instigateur du service SoDa, qui est un système d’information sur le Web destiné aux professionnels et offrant un accès à des dizaines de bases de données et applications en énergie solaire, proposées par plusieurs instituts et sociétés du monde entier. Il a participé à de nombreux projets européens, et est le coordinateur d’ENDORSE.


Le Centre de Compétence Forestière d’Eberswalde en Allemagne est le pre-mier utilisateur du service. Ce centre recherche de nouvelles stratégies de gestion des forêts prenant en compte les changements climatiques attendus aux niveaux local, national et continental. Le centre a évalué le produit pro-posé sur une zone de test dans la forêt de Brandenburg, dans le Nord-Est de l’Allemagne. Après évaluation, le centre a demandé quelques améliorations concernant l’incertitude des estimations et un accroissement de la résolution spatiale jusqu’à 300 m.Témoignage en bref : « les premiers résultats sont plutôt satisfaisants. le ser-vice peut être un outil très efficace dans les consultations publiques, et devrait aider les exploitants forestiers à respecter la réglementation environnementale. l’estimation de la croissance des forêts par campagnes de mesures sur le terrain est un travail très lourd. Des gains considérables en temps et argent sont pos-sibles avec ce service. »

Figure « B1 »: Accroissement annuel de la biomasse aérienne (AGBi) dans les forêts du Brandenburg en tonnes par hec-tare de 2000 à 2007 avec une résolution spatiale de 1 km², et carte du sursol (Global Land Cover 2000, copyright Union Européenne 2010) décrivant les forêts (feuilles caduques, conifères, mélange) et les couvertures autres (herbacées, zones exploitées, sols nus, zones urbaines) (crédits : DLR).


L’agriculture, le développement éco-nomique et le changement climatique exercent une pression considérable sur les systèmes aquatiques continentaux. La Direction Générale Environnement de la Commission européenne rappelle sur son site que « l’eau, c’est la vie » et souligne qu’elle est « une condition préalable à la vie de l’homme, des animaux et des plantes, ainsi qu’une ressource indispensable pour l’économie » 1. Des directives européennes comme la Directive-cadre sur l’Eau (DCE) impose de préserver ou améliorer l’état des écosystèmes aquatiques, ce qui oblige les États Membres à rendre compte régulière-ment à la Commission Européenne de l’état environnemental de leurs écosystèmes aquatiques.

1 http://ec.europa.eu/environment/water/index_en.htm (in inglese).

Exigences en matière de surveillance Les activités ayant un impact sur les éco-systèmes aquatiques sont surveillées. Les programmes nationaux de surveillance doivent présenter un aperçu cohérent et global de l’état de l’eau dans chaque bas-sin fluvial et à chaque point de captage. Il convient dès lors de produire à intervalles fréquents des cartes haute résolution de la qualité de l’eau. La DCE impose la défi-nition de la qualité de l’eau comme étant l’écart par rapport à un état « intact » asso-cié à des « références types ».

« Les services Copernicus sont de puissants outils qui aident les autorités pu-bliques à gérer les cours d’eau »

FRESHMON EST UN PROjET COPERNICUS COLLABORATIF DE L’UNION EUROPéENNE QUI VISE à FOURNIR DES SERVICES DE SURVEILLANCE à HAUTE RéSOLUTION DE L’EAU DOUCE à L’AIDE DE DONNéES D’OBSERVATION DE LA TERRE. L’OBjECTIF PRINCIPAL EST DE METTRE EN PLACE DES SERVICES CONTINUS ET ACCEPTéS DE SURVEILLANCE DES EAUx INTéRIEURES DANS LES FLEUVES ET LES LACS AU NIVEAU EUROPéEN. LA PREMIERE PHASE DU PROjET A PERMIS D’HARMONISER LES FORMATS DE DONNéES, DE DéFINIR LES NORMES DE VALIDATION AINSI QUE LES MODALITéS DU CONTRôLE QUALITé. PAR AILLEURS, LES SERVICES DE QUALITé DE L’EAU ONT éTé SOUMIS POUR LA PREMIèRE FOIS AUx UTILISATEURS FINAUx.

Les autorités publiques s’appuient sur l’Observation de la Terre pour mettre en œuvre les Directives européennes dans le domaine de la qualité de l’eauPar Thomas Heege et Karin Schenk*


* Cet article a été rédigé en coopération avec Kerstin Stelzer (Brockmann Consult), Timo Pyhälahti et Sampsa Koponen (SYKE).

Tout écart au niveau des paramètres étudiés pourrait constituer soit une alerte précoce importante, soit un développement sou-haitable. Quoi qu’il en soit, ce phénomène doit être documenté. Les services basés sur l’Observation de la Terre peuvent amélio-rer les capacités de surveillance harmonisée

des composants de l’eau aux zones de cap-tage pour signaler les impacts directs sur la qualité de l’eau et les modifications dans les écosystèmes aquatiques. Ces services viennent en aide aux autorités dans la ges-tion de leurs cours d’eaux (cf. le portrait d’utilisateur, pp. 24-25).

Carte de la teneur en chlorophylle des lacs alpins à une résolution de 300 m obtenue par le spectromètre d’imagerie à moyenne résolution MERIS (Crédits : ESA pour l’imagerie MERIS, FRESHMON pour le traitement).

FRESHMON, un projet Copernicus

Les services de contrôle de la qualité de l’eau basés sur l’Observation de la Terre viennent en aide aux autorités locales, régionales, nationales et européennes chargées de la qualité des eaux intérieures des fleuves et lacs. La nouvelle ligne de services pour la fourniture continue de produits de surveillance de la qualité de l’eau reposant sur l’Observation de la Terre, intégrés à des composants de modélisation in situ et hydrodynamiques, est développée dans le cadre du projet fRESHMOn.Le consortium est composé de cinq partenaires issus de quatre pays européens : EOMAP GmbH & Co.KG et Brockmann Consult GmbH (Allemagne), le Finnish Environment Institute SYKE (Finlande), Water Insight BV (Pays-Bas) et l’Institut fédéral suisse pour les sciences et technologies de l’eau (EAWAG, Suisse).



« Les services Copernicus de contrôle de la qualité de l’eau viennent en aide aux autorités locales et régionales chargées de la qualité des eaux intérieures des fleuves et lacs »

Utilisateurs clés de FRESHMONLes utilisateurs des services Copernicus développés dans le cadre du projet fRESHMOn sont des autorités locales, régionales, nationales ou étatiques dont les attributions comportent la coordination et la mise en oeuvre des dispositions de la directive-cadre sur l’eau et des directives associées.

On trouve également parmi les utilisateurs des entités privées nationales et internatio-nales qui traitent des questions relatives à la qualité de l’eau. L’offre d’informations géo-graphiques à haute résolution spatiale sur

les paramètres de qualité de l’eau permet de répondre à un large éventail de besoins des utilisateurs. Parmi les utilisateurs finaux actuels, il y a le Zurich Water Supply, l’Institut Fédéral pour l’Environnement, les Mesures et la Conservation de la Nature de Baden-Württemberg, l’Institut Fédéral Allemand d’Hydrologie (BfG) et le l’Institut Fédéral de Recherche et d’Ingénierie des Voies Navigables (BAW) en Allemagne, l’institut de recherche Deltares aux Pays-Bas, le Centre de Recherche sur l’eau douce ainsi que le Centre de Recherche Marine de l’Institut Finlandais pour l’Environnement (SYKE), le consortium JVP/VET Combo en Finlande ainsi que l’Observatoire de Tartu en Estonie.

Contribution à la mise en œuvre de la politique européenne de l’eauL’objectif principal est de mettre en place des services continus et acceptés de sur-veillance des eaux intérieures au niveau européen par le biais d’une recherche méthodologique visant à améliorer et à

La teneur en matières en suspension dans les fleuves est surveillée à intervalles réguliers par les autorités portuaires et fluviales en raison de son impact économique et écologique important sur les cours d’eau (port de Rotterdam).

Directive-cadre sur l’eau (DCE)

« la directive-cadre sur l’eau met en place un cadre juridique pour la protection et la restauration de la qualité des eaux dans l’Union Européenne. la directive énonce des principes, des approches et des exigences communes pour la gestion de l’eau dans l’Union Européenne, mais elle laisse également une certaine marge de manœuvre aux États Membres en matière de démarches individuelles. la directive porte sur les eaux de surface, dont les eaux côtières, ainsi que les eaux souterraines de l’Union Européenne. les États Membres doivent atteindre un « bon état des eaux » d’ici 2015. Cette expres-sion intègre à la fois des paramètres chimiques (de faibles niveaux de pollution) et écologiques (des écosystèmes sains). Dans le cadre de la directive, la gestion de l’eau est définie dans le cadre d’un bassin hydrographique. les États Membres de l’Union Européenne définissent des districts hydrographiques et désignent une autorité com-pétente pour chacun de ces districts. »

(Source - http://waterwiki.net/index.php/European_Union_Water_Framework_Directive)Les éléments à surveiller pour la classification de l’état écologique sont les paramètres biologiques tels que la composition, l’abondance et la biomasse du phytoplancton mesu-rés par exemple avec la teneur en chlorophylle-a (Chl-a). Ces paramètres biologiques pour la classification sont appuyés par des paramètres hydromorphologiques comme les variations de la profondeur du lac ou les éléments chimiques et physio-chimiques comme les conditions thermiques.

Portefeuille de produits et services FRESHMON

Le portefeuille fRESHMOn comporte actuellement les produits suivants :

- Produits de contrôle de la qualité de l’eau :• total des matières en suspension par rapport à la diffusion totale des particules

dans la colonne d’eau en [mg/l],• turbidité, étroitement liée à la concentration du total de matières en suspension,

exprimée en unité de turbidité néphélométrique [UTN],• chlorophylle a (Chl-a) en tant que mesure du phytoplancton [µg/l], • substances jaunes qui comprennent toutes les matières organiques colorées dis-

soutes dans l’eau en [1/m],- Cartographie de la profondeur des eaux de 0 à 25 m en eaux claires.

En fonction des besoins des utilisateurs, la gamme de produits pourrait être enrichie de la manière suivante :- indicateurs de prolifération d’algues,- couverture de macrophytes submergés ou composition du plancher océanique,- profondeur de Secchi,- température de la surface de la mer.



• Directive-cadre « stratégie pour le milieu marin » (2008/56/CE)

• Directives relatives au traitement des eaux urbaines résiduaires (91/271/CEE) et (98/15/CE)

• Directive contre la pollution par les ni-trates (91/676/CEE)

• Directive natura 2000 (92/43/CEE) et (79/409/CEE)

Le succès des services fRESHMOn dépen-dra de la qualité des produits et de la mise

à disposition de produits présentant des détails spatiaux et temporels adéquats à un prix raisonnable. L’imagerie satellite et les produits associés seront utilisés à de nom-breuses fins et les produits associés seront offerts à différents utilisateurs de manière à pouvoir proposer des tarifs compétitifs. Ceci requiert un niveau élevé d’accepta-tion des produits et une diffusion optimale de ces services, en Europe et à travers le monde.

harmoniser différentes méthodes reposant sur l’Observation de la Terre pour recueillir des données relatives aux constituants et à la profondeur de l’eau. Une ligne de pro-duits transparente et conforme à inSPiRE (infrastructure for Spatial information in the European Community), ainsi que des standards de gestion de la qualité sont développées en collaboration avec les uti-lisateurs finaux. Des portails de transfert de données normalisées et l’intégration efficace des données d’Observation de la Terre dans les flux de travail de l’utili-sateur sont mis en place. L’intégration de la modélisation hydrodynamique et des composants de transport couplés aux me-sures in situ et d’Observation de la Terre permet d’améliorer l’évaluation des pro-cessus spatiaux et temporels dans les lacs et les fleuves. fRESHMOn a pour objectif

d’offrir aux utilisateurs finaux des services basés sur l’Observation de la Terre person-nalisés, fiables et acceptés. Dans le cadre des phases suivantes de fRESHMOn, l’accent sera mis sur la diffusion d’informa-tions relatives au projet, à ses objectifs, ses approches, au réseau de services et aux utilisateurs finaux, ainsi que sur la création d’un réseau professionnel européen de prestataires et de consommateurs de ser-vices pour les eaux intérieures.

Politiques de l’Union européennefRESHMOn intègre les dispositions de plu-sieurs directives de l’Union Européenne sur la conservation

• Directive-cadre sur l’eau (2000/60/CE)• Directives sur les eaux de baignade

(76/160/CEE) et (2006/7/CE)

Carte représentant le total de matières en suspension dans le lac de Constance obtenue à l’aide des données du satellite RapidEye à une résolution de 5 m (Crédits : RapidEye pour l’imagerie, FRESHMON pour le traitement).

LE DR THOMAS HEEGE, Directeur général de EOMAP GmbH & Co.KG, compte plus de quinze années d’expérience dans le domaine de la télédé-tection aquatique et du conseil technique. Avant de fonder EOMAP GmbH & Co.KG, il a occupé les fonctions de scientifique et de chef de projet au German Aerospace Center (DLR) et à la Technische Universität München. En sa qualité d’expert en télédétection ayant travaillé sur divers projets en Asie, en Australie et en Europe, il sait comment traduire les besoins spécifiques et complexes des utilisateurs en solutions pratiques. EOMAP

coordonne le projet fRESHMOn.

Karin SCHENK a étudié la géographie à Tübingen (Allemagne) et s’est concentrée sur la science du sol, la télédétection et les SIG. Après avoir défendu sa thèse sur les sédiments au Yémen, elle a travaillé pour une société de télédétection à Munich (Allemagne) et a été impliquée dans plusieurs projets tels que l’IACS (integrated administration and Control System). Depuis septembre 2011, elle travaille sur le projet fRESHMOn chez EOMAP GmbH & Co.KG.


Au niveau national, la législation de l’Union européenne (par le biais de la Directive 75/442/CE du Conseil sur les déchets) im-pose à chaque État membre de développer un ou plusieurs plans de gestion des déchets dans le respect des directives pertinentes de l’Union européenne qui seront adoptés par les autorités locales ou régionales. Chaque État membre a le devoir d’appliquer les principes de ces directives lorsqu’il met en oeuvre un système national de gestion des déchets.La loi impose également aux États membres de l’Union européenne d’identifier tous les sites d’élimination des déchets, d’évaluer les risques et, le cas échéant, de définir les priorités des mesures correctives.

« En général, la responsabili-té de la gestion des déchets domestiques et institution-nels non dangereux dans les zones urbaines, y compris le ramassage, incombe aux autorités locales. »

Gestion des déchets en Italie Le décret « Ronchi » (loi 22/97 sur la gestion des déchets), publié en février 1997, et ses amendements ultérieurs, réglementaient la gestion des déchets en Italie au niveau national. Ce décret interdisait les décharges sauvages et stipulait que chaque région de-vait avoir un plan de gestion des déchets. Malgré la directive de l’Union européenne de 1999 qui limitait cette pratique, la mise en décharge demeure la principale méthode d’élimination des déchets en Italie. De plus, le taux élevé de décharges illégales a en-traîné de nombreuses condamnations par la Cour de Justice de l’Union européenne en 2007. La problématique des décharges est particulièrement aiguë dans le Sud de l’Italie, région qui compte le plus grand nombre de décharges illégales.

Dans la région des Pouilles (Sud de l’Italie), le plan de gestion des déchets vise à lutter contre l’abandon, le rejet ou l’élimination sans contrôle de déchets. À l’heure actuelle, l’observation des déchets dans la région comporte les éléments suivants :

• activités d’inspections et de surveillance menées par les départements provinciaux en coopération avec les responsables locaux ;

• création d’un registre régional des déchets, actuellement dans sa phase de mise en œuvre,

• mise en oeuvre d’une base de données pour les décharges illégales,

• dans ce scénario européen et national, Planetek Italia s.r.l., ERA-Maptec Ltd. et EBA Engineering Consultants participent au projet Wastemon, financé par l’Agence Spatiale Européenne (ESA - European Space Agency).

Le projet WastemonLe projet propose des services d’observa-tion et de cartographie des déchets dont l’objectif est d’améliorer l’environnement, protéger la santé publique et renforcer l’effi-cacité de la gestion des déchets en Europe et au Canada. Ces services reposent sur l’utilisation de satellites de télédétection et l’expertise de scientifiques.

Offre de services de WastemonWastemon repose principalement sur des applications à très haute résolution, des images satellites hyperspectrales et ther-miques et dans une moindre mesure, sur les données interférométriques de radar à syn-thèse d’ouverture (InSAR). Ces technologies permettent de filtrer les zones où pour-raient se trouver des déchets de surface ou


Observation et gestion des déchets en EuropeLa directive-cadre de l’Union Européenne relative aux déchets (directive européenne 2006/12/CE) définit un déchet comme « toute substance ou tout objet dont le dé-tenteur se défait ou dont il a l’intention ou l’obligation de se défaire ». Globalement, les déchets peuvent être clas-sés en trois catégories :1. les déchets dangereux qui répondent en

général à une ou plusieurs des quatre ca-ractéristiques suivantes : inflammabilité, corrosivité, réactivité ou toxicité,

2. les déchets non dangereux,3. les déchets inertes.

Les différences antérieures en matière de terminologie appliquée à la classification des déchets avaient suscité des appels en

faveur d’une harmonisation de la classifi-cation des déchets. Dans cette optique, l’Union Européenne a produit une liste unique qui permet de classer et de défi-nir tous les déchets. La version finale de la Liste européenne des déchets est entrée en vigueur le 1er janvier 2002 suite à la Décision de la Commission européenne 2001/118/CE (amendée par la Décision 2001/119/CE).Les déchets peuvent être éliminés de mul-tiples façons, parmi lesquelles la mise en décharge, l’incinération, le recyclage, le traitement biomécanique (digestion anaé-robie et/ou compostage), la pyrolyse ou la vitrification par torche à plasma.En général, la responsabilité de la gestion des déchets domestiques et institutionnels non dangereux dans les zones urbaines, y compris le ramassage, l’élimination et la planification, incombe aux autorités locales.

L’AGENCE DE PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT DE LA RéGION DES POUILLES EN ITALIE ET LES

AUTORITéS DE LA PETITE VILLE DE CONVERSANO, SITUéE DANS CETTE MêME RéGION, UTILISENT

UN SERVICE D’OBSERVATION ET DE CARTOGRAPHIE DANS LE BUT D’AMéLIORER LES PRATIQUES

DE GESTION DES DéCHETS ET DE DéTECTER LES DéCHARGES ILLéGALES à L’AIDE DE DONNéES

SATELLITES D’OBSERVATION DE LA TERRE.

à TRAVERS LE MONDE, L’AUGMENTATION DU VOLUME DE DéCHETS REND LEUR TRAITEMENT TRèS

COMPLExE ET LEUR GESTION EST DEVENUE UNE DES PRéOCCUPATIONS ENVIRONNEMENTALES

LES PLUS CRUCIALES POUR LES SOCIéTéS MODERNES. DES RéGLEMENTATIONS NATIONALES ET

INTERNATIONALES ADOPTéES RéCEMMENT TENTENT EN EFFET DE METTRE EN PLACE DES SYSTèMES

DURABLES POUR PRéVENIR OU RéDUIRE LES EFFETS NéGATIFS DU TRAITEMENT OU DE L’éLIMINATION

DES DéCHETS SUR L’ENVIRONNEMENT.

CES CARACTéRISTIQUES GéNéRALES FONT DE L’OBSERVATION DE LA TERRE DEPUIS L’ESPACE UN

OUTIL FONDAMENTAL POUR LA SURVEILLANCE ET LA GESTION D’UN LARGE éVENTAIL DE PROBLèMES

LIéS à LA GESTION DES DéCHETS.

LE PROjET WASTEMON A FOURNI UN APPUI FONDAMENTAL à CERTAINES PRATIQUES DE GESTION DES

DéCHETS SUR LA BASE D’IMAGERIE DE TéLéDéTECTION SPATIALE. GRâCE à L’éTROITE COOPéRATION

AVEC LES UTILISATEURS FINAUx, LES PARTENAIRES DU PROjET WASTEMON ONT PU DRESSER UNE

LISTE CLAIRE DES BESOINS DE CES DERNIERS ET ONT éTé EN MESURE DE LEUR PROPOSER UN APPUI

DE MEILLEURE QUALITé GRâCE à DES PRODUITS AD HOC QUE CES UTILISATEURS PEUVENT INTéGRER

à LEURS SYSTèMES FONCTIONNELS.

Un service d’observation pour améliorer la gestion des déchets au niveau localPar Daniela Drimaco

Les autorités locales et régionales européennes sont sou-vent chargées de la gestion des déchets. outre la pollution visuelle qu’elles représentent, les décharges illégales ont également un impact sur les écosystèmes locaux (Crédits : Carla Antonini).


enterrés et d’observer les décharges actives.Sur la base de l’analyse des besoins de l’uti-lisateur et du potentiel économique des données d’Observation de la Terre dans la gestion des déchets, les quatre services sui-vants sont proposés :• Service 1A : détection de sites avec d’éven-

tuels déchets enterrés• Service 1B : appui aux enquêtes in situ et

à la surveillance de sites où la présence de déchets enterrés est confirmée

• Service 2 : détection de sites avec d’éven-tuels déchets de surface

• Service 3 : cartographie des décharges actives

Planetek Italia a mis en oeuvre certains des services cités ci-dessus en développant des

produits pour une municipalité située à 30 km au Sud-Est de Bari dans les Pouilles (Sud de l’Italie). La superficie de la zone de test est d’environ 130 km2. Les zones urbaines représentent environ 10 % de cette superficie, tandis que le reste est constitué de vergers, d’olive-raies et de terres arables. À l’instar du reste du Sud de l’Italie, cette zone est souvent touchée par le phénomène d’élimination illégale des déchets dans les campagnes.Les étapes de la chaîne de services mise en oeuvre par le projet Wastemon et testée dans les Pouilles sont décrites ci-dessous.

• Étape 1 : commande du produitL’ARPA Puglia et le bureau local

d’aménagement du territoire de la munici-palité d’Apulia ont introduit une demande de détection des éventuelles décharges illégales dans la zone citée dans le Sud des Pouilles.Planetek, responsable pour l’Italie, a veillé à ce que la demande puisse être satisfaite après avoir vérifié les données nécessaires (disponibilité de données à très haute ré-solution et de données accessoires sur le site-test).

• Étape 2 : analyse de faisabilitéUne fois que la disponibilité des données nécessaires a été confirmée, une analyse de faisabilité des demandes de l’ARPA Puglia a été réalisée.

• Étape 3 : collecte des donnéesLes images WorldView-2 à très haute résolution prises en avril 2011, couvrant les bandes multispectrales et panchroma-tiques, ont été sélectionnées. L’utilisateur a fourni la carte actualisée de l’occupation des sols en juillet 2011 en guise de don-nées accessoires1 utiles pour les étapes suivantes, ainsi qu’une orthophotogra-phie2 prise en 2006.

• Étape 4 : traitement des données d’Observation de la Terre et étape 5 Intégration des donnéesLes étapes 4, 5 et 6 constituent la partie principale de la chaîne de services. Tout d’abord, l’image WorldView-2 a été cor-rigée géométriquement dans le système de référence sollicité par l’ARPA Puglia (UTM33 WGS84). Ensuite, l’image corrigée a été soumise à un processus de segmen-tation dans un logiciel eCognition3 afin de produire un ensemble d’objets au spectre

1 Données provenant d’autres sources que la té-lédétection et qui contribuent à l’analyse et à la classification ou qui alimentent les métadonnées.2 Photographie aérienne corrigée géométri-quement (« orthorectifiée ») afin d’obtenir une échelle uniforme : la photo présente la même absence de distorsion qu’une carte.3 eCognition est un logiciel d’analyse d’image basé sur l’objet original destiné aux solu-tions géospatiales pour n’importe quel environnement, type de données ou application spécialisée.

homogène. Suite à cela, une classifica-tion en fonction des objets a été réalisée sur la base de la réponse spectrale des décharges de la zone d’échantillon. Cela a donné une carte préliminaire d’occupa-tion des sols qui identifiait les décharges illégales potentielles. Les informations relatives à l’occupation des sols et les don-nées du réseau routier ont ensuite permis de filtrer ces résultats préliminaires pour donner une sorte de carte de probabi-lité élaborée sur la base de critères tels qu’une distance depuis la route inférieure à 100 m, la distance par rapport aux dé-charges existantes, etc. La cooccurrence de paramètres en rapport avec les cri-tères précédents augmente la probabilité de détecter des décharges illégales et permet de confirmer les décharges car-tographiées à partir du traitement des données préliminaires d’Observation de la Terre (à l’étape 4).

• Étape 6 : validation du produitCette étape a été mise en oeuvre et tes-tée afin de garantir la précision spatiale et thématique adéquate des données d’Ob-servation de la Terre. Le premier contrôle de validation a pris la forme d’une analyse qualitative à l’écran sur la base de l’image à très haute résolution disponible pour la zone d’intérêt (image WorldView-2 et


Le cas de l’ARPA Puglia

L’ARPA Puglia, l’organisme technique local de la région des Pouilles chargé de l’observa-tion des décharges et des sites contaminés, est l’utilisateur italien qui profite des résultats de Wastemon en tant qu’outil pour assurer la conformité aux directives européennes, italiennes et régionales. L’ARPA Puglia a manifesté son intérêt et sa volonté de recourir à la technologie innovante d’observation des décharges s’appuyant sur l’Observation de la Terre en souhaitant intégrer les produits Wastemon dans ses systèmes actuels d’observation des déchets. L’utilisateur pensait en particulier appliquer les résultats du projet au développement d’une stratégie d’observation et de prévention des décharges illégales au niveau de la municipalité. Il souhaitait se concentrer principalement sur l’observation des décharges illégales enterrées ou proches de la surface, des décharges en surface, des dépôts de pneus ainsi que sur l’élimination illégale de déchets industriels.Les produits spécifiques sollicités par l’ARPA Puglia sont décrits brièvement dans le tableau ci-dessous.

Services Caractéristiques

Déchets enterrés ou proches de la surface

Emplacement et étendue des décharges avec couche d'argile ou de grès

Déchets de surface Emplacement, étendue et description des déchets de surface (décharges industrielles pour la plupart)

Déchets de surface Emplacement et étendue d'éventuelles décharges illégales de pneus

Tableau 1 - Produits spécifiques sollicités par l’ARPA Puglia

Sous-ensemble du site-test qui montre, en rouge, le résul-tat du traitement automatique et en jaune la délimitation finale de la décharge illégale. L’image World-View2 per-met également d’identifier les traces de transport illégal des déchets vers le site (Crédits : Planetek Italia s.r.l.).


orthophotographie). Ensuite, un relevé sur le terrain a été effectué afin d’évaluer la plausibilité du résultat obtenu. La Figure 2, qui présente des images prises pendant le relevé de terrain, confirme la présence de décharges illégales. Plus de dix dé-charges illégales potentielles ont été cartographiées dans la zone d’intérêt et un échantillon composé de cinq sites a été sélectionné pour faire l’objet d’une visite physique. Le relevé de terrain a confirmé la présence d’une décharge illégale dans quatre de ces sites, ce qui donne un taux d’exactitude de 80 %.

« Le bureau d’aménage-ment du territoire de la municipalité a estimé que ce produit constitue une manière efficace d’optimiser les activités d’observation traditionnelle »

• Étape 7 : mise en forme et livraison du produitLa carte des décharges potentielles a été produite en s’inspirant d’un modèle de mise en page numérique ArcGIS (Figure 3). Les résultats sont projetés dans le système de référence sollicité par l’uti-lisateur final. La carte des décharges est

accompagnée d’un rapport technique qui décrit la caractérisation de la zone analy-sée en faisant référence aux événements critiques qui touchent le site.

Réactions de l’utilisateur et avantages des services Wastemon Les organisations italiennes impliquées dans le projet Wastemon sont responsables de l’observation de l’environnement à l’échelle régionale (ARPA Puglia) et à l’échelle locale (bureau d’aménagement du territoire de la municipalité d’Apulia).

À l’issue des tests, les produits obtenus ont été livrés directement à l’utilisateur lo-cal, à savoir le bureau d’aménagement du territoire de la municipalité d’Apulia, afin d’obtenir les premiers avis sur la qualité du produit. L’utilisateur a manifesté un grand intérêt pour les résultats. Il a considéré l’outil comme étant un appui utile au processus de mise à jour de sa cartographie actuelle et à la com-préhension de l’évolution locale des sols. Le produit dérivé des données satellites a été évalué comme un moyen efficace d’optimi-ser l’activité d’observation traditionnelle et un outil complémentaire dans la lutte contre le phénomène très répandu de l’exploitation illégale des ressources en terrain. D’ailleurs, après avoir reçu la carte des déchets, le bureau d’aménagement du

territoire d’Apulia a lancé une campagne sur le terrain pour vérifier la fiabilité des informa-tions fournies afin d’entamer des poursuites judiciaires au cas où ces informations seraient confirmées. Les contrôles sur le terrain ont été réalisés par l’autorité policière en charge de la surveillance de l’environnement. Suite à ces contrôles, les informations obtenues par télédétection ont été confirmées et des démarches ont été entamées afin de confis-quer les parcelles de terrain sur lesquelles se trouvaient les décharges illégales.La réussite du projet dans les Pouilles se mesure non seulement aux dispositions juri-diques adoptées par les autorités locales, mais également à l’écho des informations publiées dans la presse locale, ce qui met en évidence l’importance des informations tirées de l’analyse des données satellites pour l’autorité locale et la possibilité de les intégrer complètement à leur activité d’ob-servation du territoire.

Au final, l’outil a été considéré comme très utile à la prise de décisions opérationnelles et strictes dans des délais plus courts et de manière plus précise et plus économique. De plus, en raison de la parfaite intégration des produits finaux dans les systèmes exis-tants de l’utilisateur, le client a pu apprécier davantage les résultats et mieux comprendre le potentiel des données d’Observation de la Terre.


Exemple de carte des déchets de surface produite pour un site d’Apulia (Crédits : Planetek Italia s.r.l.).

Daniela DRIMACO a obtenu son diplôme en Ingénierie des Télécommunications à l’université Federico II de Naples (Italie) en 2005.De juillet 2006 à février 2007, elle a suivi une formation en milieu profes-sionnel chez Planetek Italia s.r.l. à Bari (Italie). Dans le cadre de cette forma-tion, elle a réalisé un stage à l’ESRIN (Centre de l’ESA pour l’Observation de la Terre) basé à Frascati (Italie) où elle s’est concentrée sur l’exploitation des technologies d’Observation de la Terre et WebGIS dans le cadre de l’observation de l’environnement et des applications de gestion.

Depuis mars 2007, elle travaille chez Planetek Italia s.r.l. en tant que responsable de la prospection R&D en appui aux offres de projets techniques et économiques. Elle suit également les principales activités de recherche et de développement en matière d’Observation de la Terre réalisées par la Commission Européenne, l’Agence Spatiale Européenne, l’Agence Spatiale Italienne et les instituts locaux.

Décharges illégales confirmées in situ après détection à l’aide de données d’observation de la Terre (Crédits : Planetek Italia s.r.l.).

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